Überspannungsableiter und Schaltfunkenstrecken …antriebstechnik.fh-stralsund.de › 1024x768 ›...

http://www.epcos.com

Überspannungsableiterund SchaltfunkenstreckenSurge Arrestersand Switching Spark Gaps

Produktschrift 2000 / Product Profile 2000

3EPCOS AG

VorwortPreview

Kommunikationseinrichtungen undSysteme zur Datenübertragung kön-nen durch Überspannungen und diedaraus resultierenden Überströmebeschädigt oder sogar zerstört wer-den. Dabei ist auch die Gefährdungvon Menschen nicht immer auszu-schließen.

Die Ursachen für die Entstehung vonÜberspannungen sind vielfältig:a Atmosphärische Felder und Ent-

ladungen (Gewitter)a Induktive Einkopplungen aus

Energieversorgungsleitungen, z.B.ausgelöst durch Schaltvorgänge

a Direkte Berührung zwischenNachrichten- und Energie-versorgungsleitung

a Elektrostatische Aufladungen

Gasgefüllte Überspannungsableiterbieten hier einen optimalen Schutz.Überspannungen werden durch un-sere Ableiter schnell und sicher auf unkritische Werte begrenzt unddie in Folge auftretenden gefähr-lichen Ströme zuverlässig abgeleitet.

Communications equipment andsystems for data transmission can bedamaged or even destroyed by over-voltages and the resulting currentsurges. Danger to human beingscannot always be excluded either.

Overvoltages may be produced bymany factors:a Atmospheric fields and discharges

(thunderstorms)a Inductive coupling from power

supply lines triggered by eventssuch as switching processes

a Direct contact betweencommunications and power lines

a Electrostatic discharges

Gas-filled surge arresters offer opti-mum protection in such cases. Oursurge arresters limit overvoltagesquickly and safely to uncritical levelsand reliably discharge the resultingdangerous currents.

Mac 6

Mac 6

4 EPCOS AG

VorwortPreview

Mit Kompetenz und Know-how an der Spitze

Aus unseren Fertigungsstätten inBerlin, Singapur und Xiaogan liefernwir eine breite Produktpalette, abge-stimmt auf die unterschiedlichstenAnforderungen, die unsere Kundenweltweit an Überspannungsableiterstellen.

Durch unser internationales Geschäfthaben wir uns in den zurückliegen-den Jahren einen großen Vorsprungan Erfahrung auf dem Gebiet desÜberspannungsschutzes erarbeitet,zum Nutzen unserer Kunden. Die Mit-arbeit in nationalen und internationa-len Gremien gibt uns darüber hinausdie Möglichkeit, bei Normungs- undStandardisierungsfragen aktiv mitzu-wirken.

Milliardenfach erprobt und bewährt

Viele der großen international tätigenTelecom-Systemhäuser und bedeuten-de Zulieferer dieser Branche zählenseit vielen Jahren zu unseren Kunden.Sie schätzen unser differenziertesTypenspektrum, das ihnen eine hoheFlexibilität bei der Anpassung an dieregional unterschiedlichen Gegeben-heiten der Hersteller- und Betreiber-konzepte garantiert. Dabei verlassensich unsere Kunden auch auf denanspruchsvollen Qualitätsstandard,mit dem wir unsere Ableiter in hohenStückzahlen, mehr als 100 MillionenStück pro Jahr, fertigen.

International bekannte Standards wieITU-T K.12, IEC 1000.4.5, IEC 6164-1,RUS/IEEE 465.1, Telcordia (Bellcore)1361 und DIN VDE 0845, Teil 2 sindrichtungsweisend für die Entwicklungunserer Überspannungsableiter.

Kundenwünsche an erster Stelle

Unser Ziel ist es, gemeinsam mitunseren Kunden die optimale Lösungfür den Überspannungsschutz inseiner jeweiligen Anwendung herauszu arbeiten. Dabei greifen wir gerneauf unsere Standardtypen zurück,sind aber auch daran interessiert, neueAnforderungen kennen zu lernen.Falls Sie Fragen zur Verwendung derÜberspannungsableiter haben odermit einer besonderen Problemstellungzum Thema Überspannungsschutzkonfrontiert sind, nehmen Sie bitteKontakt mit uns auf. Sie können sichdirekt an unser kompetentes Team im Produktmarketing wenden, oderunsere Mitarbeiter und Mitarbeite-rinnen in den Vertriebsstellen anspre-chen. Die Adressen finden Sie auf derletzten Umschlagseite. Unsere erfah-renen Fachleute werden Sie gerneausführlich informieren und beraten.

World leaders thanks tocompetence and know-how

Our manufacturing facilities in Berlin,Singapore and Xiaogan supply awide range of surge arresters. Theyare matched to the most diverserequirements of our customersaround the world.

Thanks to the experience we havegained in our international business,we have achieved a significant leadin the sector of overvoltage protec-tion in recent years to the benefit ofour customers. Our involvement innational and international commit-tees also gives us the opportunity toplay an active part in standardizationefforts.

Tried and tested billions of times over

Our long-term customers includemany of the large telecommunica-tions system companies with aninternational scope of operations andmajor suppliers to this sector. Theyappreciate our differentiated range oftypes which guarantees them highflexibility in adapting to regional varia-tions in manufacturer and operatorconcepts. And our customers also relyon the high quality standards towhich we manufacture our arrestersin large quantities, more than 100million items annually.

International standards such as ITU-TK.12, IEC 1000.4.5, IEC 6164-1,RUS/IEEE 465.1, Telcordia (Bellcore)1361 and DIN VDE 0845, Part 2point the way for the development ofour surge arresters.

Customer requirements have toppriority

It is our aim to develop optimal solu-tions for specific applications in over-voltage protection jointly with ourcustomers. Although we make use ofour standard types wherever possible,we are equally interested in getting to grips with new challenges. If youhave any questions on the use ofsurge arresters or are faced with spe-cific problems involving overvoltageprotection, don’t hesitate to contactus. You may address our competentteam in the product marketing de-partment directly or contact the staffat our sales offices. The addressesmay be found on the back of thecover. Our experienced specialists will be happy to give you detailedinformation and advice.

5EPCOS AG

InhaltContents

a Übersicht Typreihen 6–7

a Anwendung 8–12

a Aufbau 13–14

a Funktion 15–19

a Definitionen, Messbedingungen 20–23

a Qualität 24–27

a Umweltschutz und Produktsicherheit 28–29

a Einbauhinweise 30–31

a Gurtung und Verpackung 32

a Bezeichnungssystem 33

a 2-Elektroden-Ableiter 34–41Serie EM, M5, EC, A6, N8, A8, A83, A7, L7

a Ableiter-Varistor-Hybrid 42Typ T4N-A230XFV

a 3-Elektroden-Ableiter 43–50Serie T9, ET, T3, T8, T2, T6

a Schaltfunkenstrecken 51–54

SVP® (Surge Voltage Protector) ist in den USA ein eingetragenes Warenzeichen.

a Overview of type series 6–7

a Application 8–12

a Construction 13–14

a Function 15–19

a Definitions, measuring conditions 20–23

a Quality 24–27

a Environmental protection and product reliability 28–29

a Mounting information 30–31

a Taping and packing 32

a Designation system 33

a 2-electrode arresters 34–41Series EM, M5, EC, A6, N8, A8, A83, A7, L7

a Arrester-varistor hybrid 42Type T4N-A230XFV

a 3-electrode arresters 43–50Series T9, ET, T3, T8, T2, T6

a Switching spark gaps 51–54

SVP® (Surge Voltage Protector) is a registered trademark in the USA.

6 EPCOS AG

Übersicht TypreihenOverview of Type Series

2-Elektroden-Ableiter2-Electrode Arresters

Erdkabel und Nebenstellenanlagen in Gebieten mit höherer Siedlungsdichte und Hauptverteiler

Underground cables and private branchexchanges in densely populated regions as well as main distributors

Überführungsstellenoberirdischer Kabel, Erdkabel, Teilnehmer-schutz

Crossover junctions for overhead cables, underground cables, subscriber protection

Freileitungen und Anla-gen bei erhöhter Blitz-gefährdung, Teilnehmer-schutz bei exponierterLage

Overhead lines andinstallations particularlysusceptible to lightningthreats, subscriber protec-tion in exposed locations

TypischeAnwendungs-bereiche

Typicalapplications

Ableiter werden üblicherweise nach ihrem Ableitvermögen in Belastungsklassen eingeteilt. Die obige Übersichtzeigt eine Zuordnung der Ableiter-Typreihen zu diesen Belastungsklassen und die Verfügbarkeit für verschiedeneNennspannungen. Die Typreihen lassen sich über die Ableitklasse typischen Anwendungsbereichen zuordnen.

1) Stoßstrom: 10x8/20 µs Welle in Summe; Wechselstrom: 10x1s / 50 Hz in Summe2) 5 kA/5 A je Seite und gesamt3) Technische Daten auf Anfrage4) Weitere Spannungen auf Anfrage verfügbar

KennlinieCharacteristic

75 V

90

150

230

250 3)

260

270

300

350

400

420

470

600 5/2,5 3)

650

800

1000

1400

1600 2,5/2,5

2500 2,5/2,5

3500 2,5/2,5

4500 2,5/2,5

Typreihe / Type series EM M5 EC L7 N8 A7 A8 A83

Ableitklasse / Light Duty Medium Duty Heavy DutyDischarge class1)

kA/A 2,5 /2,5 5/5 5/5 5/5 10/10 10/10 20/20 20/20

Maße / Dimensionsmm ø5,5x6 ø5x5 ø8x6 ø8x8 ø8x6 ø8x8 ø8x6 ø8x20

Details Seite / Page 34 35 36 41 37 40 38 39

Nennspannung /Nominal voltage 4)

RAB0199-X

7EPCOS AG

Übersicht TypreihenOverview of Type Series


Erdkabel und Neben-stellenanlagen in Gebieten mit höhererSiedlungsdichte und Hauptverteiler

Underground cables and private branchexchanges in denselypopulated regions aswell as main distributors

Überführungsstellenoberirdischer Kabel, Erd-kabel, Teilnehmerschutz

Crossover junctions for overhead cables, underground cables, subscriber protection

Hauptverteiler undTeilnehmerschutz inGebieten mit hoherBlitzschlaghäufigkeit

Main distributor andsubscriber protectionin regions with high frequency oflightning strokes

TypischeAnwendungs-bereiche

Typicalapplications

Typreihe / Type series T9 ET T3 T8 T2 T6 T4 Hybrid

Ableitklasse / Light Duty Medium Duty Heavy DutyDischarge class1)

kA/A 5/52) 5/5 10/10 10/10 20/10 20/20 10/10

Maße / Dimensionsmm ø5x 7,6 ø8x10 ø6x8 ø8x10 ø8x10 ø9,5x11,5 ø8,3x14,3

Details Seite / Page 43 44 45 46 48 50 42

Nennspannung /Nominal voltage 4)

Surge arresters are usually classified by their discharge capability. The overview above relates type series todischarge classes and shows the available voltage ratings. According to their discharge class the individual typeseries can be assigned to typical applications.

Freileitungen, Anlagen bei erhöhterBlitzgefährdung, Teilnehmerschutz

Overhead lines andinstallations particularlysusceptible to lightningthreats, subscriber protec-tion in exposed locations

1) Surge current: 10x8/20 µs wave in total; AC current: 10x1s / 50 Hz in total2) 5 kA/5 A per gap and total3) Technical data on request4) Further voltages available on request

KennlinieCharacteristic

75 V

90

150 Operating voltage

230

250 3)

260 3) 3)

270

300

350

400

420

470

600

650

800

1000

1400

1600

2500

3500

4500

RAB0199-X

8 EPCOS AG

AnwendungApplication

Gasgefüllte Überspannungsableiterstellen das klassische Primär-Über-spannungsschutzelement für Tele-kommunikationsanlagen vom Haupt-verteiler in der Vermittlung bis zumEndgerät beim Teilnehmer dar. Fürdie zunehmend mit hochwertigerElektronik ausgestatteten Fax-Geräteund Modems zur Datenübertragungist der Schutz mit Ableitern obligato-risch. Und zwar sowohl am Eingang

der Netzspannungsversorgung, inVerbindung mit Varistoren, als auchfür den Anschluss der Nachrichten-übertragungsleitungen. Basisstationenfür den Mobilfunk, die jeweils einegroße Anzahl an Teilnehmern versor-gen, als auch die oft großräumigeStruktur von Kabelfernsehnetzen(CATV) mit Zwischenverstärkern undVerteilern, kommen heute ohneSchutz durch Ableiter nicht mehr aus.

Die gebrauchsfertige sogenannte„Black Box“, ein Staffelschutzkonzeptaus Ableiter und z.B. Varistor, Kalt-leiter, Diode und Induktivitäten, bie-tet in vielen Fällen die ideale Lösung.Die folgende Übersicht zeigt dentypischen Einsatz von Ableitern ineinem Kommunikationsnetz.

APPLIC

Verteiler / Distributor

Verstärker / Amplifier

Nebenstellenanlage /Private automatic branchexchange (PABX)Telephone, fax, modem,LAN network terminals HVT/MDF

Teilnehmer /Subscriber

Überlandleitungen /Overhead lines

9EPCOS AG

The classical application of gas-filledsurge arresters is to ensure theprimary protection of telecommuni-cations installations against voltagesurges all the way from the maindistribution frames in exchanges tothe subscriber terminals. However,the increasing use of fax machinesand modems for data transmissionhas extended their application rangeto protect the sensitive electronics

contained in this equipment. Surgearresters are thus fitted at the inputof the power supply system togetherwith varistors and at the connectionpoints to telecommunications lines.They have now become indispens-able for protecting base stations inmobile telephony systems linked tolarge numbers of subscribers as wellas cable television (CATV) networkswith their extensive need for

repeaters and distribution systems.The integral black-box concept offersgraduated protection by combiningarresters with varistors, PTC thermis-tors, diodes and inductors to createan ideal solution for many applica-tions. The schematic diagram belowdemonstrates typical applications of surge arresters in a telecommuni-cations system.

ATIONS

HVT / MDF

Verstärker / Amplifier

Funktelefon-Netz /Cellular phone network

Vermittlungsstelle /Branch exchange

Ableiter-Anwendung /Arrester application

Kupfer-Kabel /Copper cable

Glasfaser-Kabel /Fiber-optic cable

Basisstationen, mobile Vermittlungen, Multiplexer /Base stations, mobile exchanges, multiplexers

10 EPCOS AG


Telefon-/Fax-/Modem-Schutz

Telefon-, Faxgeräte und Modems werden zu-nehmend mit hochwertiger Elektronik ausge-stattet. Typische Schaltungen für den Schutzmit Ableitern zeigt Bild 1. Dabei verbindet derAbleiter im Fall einer Beeinflussung die beidenAmtsleitungen mit dem Erdpotential.

Telephone/fax/modem protection

Telephones, faxes and modems are increasinglybeing equipped with sophisticated electronics.Typical circuits used to protect them with surgearresters are shown in Fig.1. In the event of an overvoltage, the arrester protects bothexchange lines by conducting the surgecurrent away to ground.

Signalleitungsschutz

Signalstromkreise werden häufig erdungsfreigeführt. Die Schaltung eines 2-Elektroden-Ableiters zwischen den beiden Signalleitungenvermeidet größere Potentialunterschiede am Eingang des zu schützenden Gerätes, dieSchäden verursachen könnten (Bild 2).

Signal line protection

Signal circuits are often run with no groundconductor. A 2-electrode arrester circuit locatedbetween the two signal lines prevents theformation of large potential differences at theinput of the equipment to be protected beforethey can cause any damage (Fig. 2).

Telefon-/Fax-/Modem-SchutzTelephone/Fax/Modem Protection

Typisch / Typical:• 230-V-Ableiter/Arrester• 350-V-Ableiter/Arrester

Zwei 2-Elektroden-AbleiterTwo 2-electrode arresters

Ein 3-Elektroden AbleiterOne 3-electrode Arrester

SignalleitungsschutzSignal Line Protection

Typisch / Typical:• 75-V-Ableiter/Arrester• 90-V-Ableiter/Arrester• 230-V-Ableiter/Arrester

RAB0202-A

Geschütztes Gerät /

Arrester

Protected device

Ableiter /

RAB0201-S

Erde /

a / Tip

b / Ring

Geschütztes Gerät / Protected device

Ableiter /Arrester

Ground

Bild / Fig. 1 Bild / Fig. 2

RAB0200-5Erde / Ground

a / Tip

b / Ring

Geschütztes Gerät /Protected device

Ableiter /Arrester

11EPCOS AG

Kabelfernsehen/Coax-Leitungsschutz

Ableiter eignen sich für den Schutz von Coax-Leitungen, wie sie in Kabelfernsehnetzenüblicherweise verlegt werden, besonders gut,da sie aufgrund ihrer niedrigen Eigenkapazitätvon bis zu 0,5 pF das System auch bei hohenFrequenzen nicht beeinflussen. In dem Coax-Schutzmodul wird der Ableiter zwischen zentra-lem Leiter und Schirm geschaltet. Abhängigvon der Anwendung empfiehlt sich die Erdungdes Schirms bzw. des Gehäuses des Schutz-moduls (Bild 3).

Cable TV/coaxial cable protection

Arresters are particularly well suited for protect-ing the coaxial cables frequently laid in CATVnetworks, as they do not disturb the systemeven at high frequencies thanks to their lowself-capacitance of below 0,5 pF. The arrester iscontained in the coaxial protection modulewhere it is connected between the central con-ductor and the shielding. It is recommended to ground either the shielding or the housingof the protection module, depending on theapplication (Fig. 3).

Netzschutz

Anlagen des Telekommunikationsnetzes sowieCATV-Verstärker, CB-Sendeanlagen, Home-Entertainment-Anlagen, Computer etc. könnenauch Überspannungen ausgesetzt sein, dieüber das Stromnetz eingeleitet werden. Einbewährter Schutz ist hier die Kombination voneinem Überspannungsableiter und einemVaristor. Phase und Nulleiter werden über dieReihenschaltung beider Schutzelemente mitdem Erdpotential verbunden (Bild 4).

AC line protection

Telecommunications installations as well asCATV amplifiers, CB transmitters, home enter-tainment systems, computers and similarequipment can be exposed to voltage surgesconducted via the power network. Thecombination of a surge arrester and a varistoroffers proven protection in these cases. Thephase and neutral conductors are connectedto ground potential via the series circuit of both protection elements (Fig. 4).

Kabelfernsehen/Coax-LeitungsschutzCATV/Coax Line Protection

NetzschutzAC Line Protection

Typisch / Typical:• 145-V-Ableiter/Arrester• 150-V-Ableiter/Arrester• 230-V-Ableiter/Arrester

Typisch / Typical:• 270-V-Ableiter/Arrester für/for 110 Vac• 470-V-Ableiter/Arrester für/for 230 Vac• 600-V-Ableiter/Arrester für/for 230 Vac• 800-V-Ableiter/Arrester für/for 400 Vac

RAB0204-Q

ArresterAbleiter /

Erde / Ground

Neutral

Phase / Line

Varistor

RAB0203-I

ArresterAbleiter /

Leiter / Conductor

Erde / Ground

Coax Leitung / Line Schirm / Shielding

Bild / Fig. 3 Bild / Fig. 4

12 EPCOS AG


Schutzschaltungen

Mit den folgenden Grundschaltungenlassen sich die üblichen Anordnun-gen für Ableiter in Schutzschaltungenim Telecombereich beschreiben. Bei alleiniger Verwendung eines Ab-leiters spricht man in der Praxis vom 3-Punkt-Schutz. Werden zusätzlichstrombegrenzende Bauteile wie z.B.Kaltleiter eingesetzt, so spricht manvon einer 5-Punkt-Schutzlösung.

3-Punkt-SchutzDer 3-Punkt-Schutz wirkt zwischen a-Ader/b-Ader und Erde. Die Über-spannung wird dabei gegen Erdeabgeleitet. Es kommen sowohl 2-Elek-troden- (Bild 5) als auch 3-Elektroden-Ableiter (Bild 6) zum Einsatz. Ableitermit Kurzschlussmechanismus (Bild 7u. 8) bieten eine weitere Option.

GrundschaltungenBasic Circuit Configurations

5-Punkt-SchutzBeim 5-Punkt-Schutz wird zusätzlichzum Ableiter ein strombegrenzendesBauteil, heute in der Regel ein Kalt-leiter, in den Stromkreis eingefügt.Der Kaltleiter unterbricht den Strom-kreis nicht, sondern riegelt im Beein-flussungsfall den weiteren Stromflussin die Schaltung ab, indem er einensehr hohen Widerstandswert an-nimmt. Bild 9 und 10 zeigen denAufbau mit 2-Elektroden- bzw. 3-Elek-troden-Ableitern, Bild 11 und 12 dieVariante mit Kurzschlussmechanis-mus. Bei Systemen mit Konstantstrom-Einspeisung kann sich jedoch einaktivierter Kaltleiter unter Umständennicht zurücksetzen.

Protective circuits

The following basic circuits illustratestandard configurations for surgearresters used in protection circuitsfor the telecommunications sector. 3-point protection solutions containonly an arrester whereas 5-pointprotection solutions make additionaluse of current-limiting componentssuch as PTC thermistors.

3-point protection3-point protection circuits areconnected between the a/b wiresand ground and operate byconducting the voltage surge away to ground. Both 2-electrode(Fig. 5) and 3-electrode arresters(Fig. 6) are used. Arresters with afailsafe mechanism (Figs. 7 and 8)represent another alternative.

5-point protectionA 5-point protection circuit contains a current-limiting component, usuallya PTC thermistor, in addition to thearrester. The thermistor does notinterrupt the circuit, but blocksfurther current flow through it byassuming a very high resistance inthe event of a surge. Figs. 9 and 10show circuits with 2 and 3-electrodearresters, while Figs. 11 and 12show variants with a failsafe mecha-nism. However, it may not always be possible to reset an activatedthermistor in systems with constantcurrent feed.

RAB0205-Y

GroundErde /

a a’

b’b

RAB0206-G

GroundErde /

a a’

b’b

RAB0207-O

GroundErde /

a a’

b’b

RAB0208-W

GroundErde /

a a’

b’b

RAB0209-E

GroundErde /

a a’

b’b

RAB0210-R

GroundErde /

a a’

b’b

RAB0211-Z

GroundErde /

a a’

b’b

RAB0212-H

GroundErde /

a a’

b’b

Bild / Fig. 5 Bild / Fig. 6 Bild / Fig. 7 Bild / Fig. 8

Bild / Fig. 9 Bild / Fig. 10 Bild / Fig. 11 Bild / Fig. 12

13EPCOS AG

AufbauConstruction

Die elektrischen Eigenschaften eineroffenen Gasentladungsstrecke hän-gen in hohem Maß von Umgebungs-parametern wie Gasart, Gasdruck,Feuchtigkeit und Verschmutzung ab.

Stabile Verhältnisse lassen sich nurerzielen, wenn die Entladungsstreckegegen Umwelteinflüsse abgeschirmtist. Diese Forderung bestimmt denprinzipiellen Aufbau des Ableiters(Bild 13). Eine bewährte Technologieder Verbindung von Isolator undElektrode sorgt für einen hermetischdichten Entladungsraum. Gasart undDruck im Entladungsraum lassen sich damit nach optimalen Gesichts-punkten auswählen. GasgefüllteÜberspannungsableiter enthaltenvorwiegend Argon und Neon alsGasfüllung. Diese Edelgase garantie-ren beste elektrische Eigenschaftenwährend der gesamten Betriebs-brauchbarkeitsdauer. Die im Abstandvon weniger als 1 mm gegenüber-stehenden wirksamen Elektroden-flächen sind mit einem emissions-fördernden Überzug versehen. Diese Aktivierungsmasse setzt dieAustrittsarbeit der Elektronenwesentlich herab und garantiert

die Stabilität der Zündspannungauch bei wiederholter Strom-belastung. Gasgefüllte Überspan-nungsableiter weisen ein optimalesVerhältnis von Baugröße und Ableit-vermögen bei einer überdurch-schnittlich hohen Lebensdauer auf.

The electrical properties of an opengas-discharge path depend greatlyon environmental parameters suchas gas type, gas pressure, humidityand pollution. Stable conditions can only be ensured if the dischargepath is shielded against theseenvironmental influences. The designprinciple of surge arresters is basedon this requirement (see Fig. 13). A proven technique of connectingthe insulator and electrode ensureshermetic sealing of the dischargespace. The type and pressure of thegas in the discharge space can thusbe selected on the basis of optimumcriteria. The rare gases argon andneon are predominantly used in gasarresters since they ensure optimumelectrical characteristics throughoutthe entire service life of the compo-nent. An activating compound isapplied to the effective electron sur-

faces of the electrodes, themselvesseparated by less than 1 mm, toreduce the work function of the elec-trons and to guarantee the stabilityof the ignition voltage even after re-peated current loads. These gas-filledsurge arresters feature an optimumrelationship between size, impulsedischarge capability and longer thanaverage service life.

Ignition aid

insulator

RAB0213-P

Activating compoundAktivierungsmasse

Ceramic

Keramik-Isolator

ElectrodeElektrode

Zündhilfe

GasentladungsraumDischarge space

ElektrodeElectrode

RAB0214-X

Elektrode „a“Electrode „a“

Ignition aidZündhilfe

Keramikisolator

Center electrode „e“Mittelelektrode „e“

Ceramic insulator

Ignition aidZündhilfe

Electrode „b“Elektrode „b“

Solder pillShort-circuit springKurzschlussfeder Lotpille

RAB0215-F

Prinzipieller Aufbau von 2- und 3-Elektroden-AbleiternBasic Construction of 2- and 3-Electrode Arresters

Bild / Fig. 13

14 EPCOS AG

AufbauConstruction

Der mit dem Ableiter zu erzielendeSchutzpegel bei schnellem Anstiegeiner Beeinflussungsspannung (etwaab 1 V/µs) ist in der Praxis von aus-schlaggebender Bedeutung. DerAbleiter muss schnell ansprechen,um die Überspannung frühzeitig zubegrenzen. Hierzu ist auf der zylindri-schen Innenfläche des Isolators eineZündhilfe aufgetragen, die durchVerzerrung des elektrischen Feldesden Vorgang der Gasentladungbeschleunigt. EPCOS gasgefüllteÜberspannungsableiter haben dahereine schnellere Ansprechcharakteris-tik mit hoher Reproduzierbarkeit.

Im Gegensatz zu anderen Herstellernbesteht bei unseren Ableitern durchdie beschriebene Zündhilfe bei Be-einflussung mit hoher Steilheit derÜberspannung keine Abhängigkeitder Ansprechcharakteristik von radio-aktiver Dotierung. Durch Variationvon Gasart und Druck sowie Abstandund unterschiedliche Zusammen-setzung des emissionsförderndenÜberzugs der Elektroden lassen sichdie elektrischen Eigenschaften desAbleiters wie Ansprechgleichspan-nung, Stoß- und Wechselstromtrag-fähigkeit und die Lebensdauer inweiten Grenzen an die besonderen

Gegebenheiten der unterschiedli-chen Anlagensysteme anpassen.Ausführungsvarianten wie sie z.B.der 3-Elektroden-Ableiter mit äußererKurzschlussfeder darstellt, bieten eine anwendungsspezifische Lösungfür den Fall der Netzberührung.

The protection level that can beobtained with a surge arrester whenthe interference voltage rises rapidly(approx. from 1 V/µs) is of crucialimportance in practical applications.The arrester must respond quickly to limit the surge voltage to a lowlevel. For this reason, an ignition aidhas been attached to the cylindricalinternal surface of the insulator. It speeds up the gas discharge by distorting the electric field. EPCOS gas arresters thus feature afaster response characteristic withhigh reproducibility. Unlike products

from other manufacturers, theirresponse characteristics do notdepend on radioactive doping whensubjected to a high rate of voltagerise – thanks to this ignition aid. The electrical characteristics of thearrester, such as dc spark-overvoltage, pulsed and ac dischargecurrent handling capability as well as its service life, can be optimized tothe specific requirements of varioussystems. This is achieved by varyingthe gas type and pressure as well as the spacing of the electrodes andthe emission-promoting coating

of the electrodes. Variants such asthe 3-electrode arrester with anexternal short-circuit spring offer an application-specific solution in the event of contact betweentelecommunications and powerlines.

15EPCOS AG

FunktionFunction

Schutzprinzip

Bei einer Überspannung, die dieGrundspannungsfestigkeit desSystems übersteigt, erfolgt üblicher-weise ein elektrischer Überschlag.Dieser Entladungsvorgang begrenztdie Überspannung und baut dieEnergie der Beeinflussung in kurzerZeit ab. Der dabei gezündete Licht-bogen mit seiner hohen Stromtrag-fähigkeit verhindert bei annäherndgleichbleibend niedriger Bogen-brennspannung von einigen 10 Vden weiteren Aufbau der Überspan-nung. Dieses natürliche Prinzip derÜberspannungsbegrenzung nützendie Ableiter aus.

Arbeitsweise

Der Ableiter kann vereinfacht miteinem symmetrischen, kapazitäts-armen Schalter verglichen werden,dessen Widerstand von einigenGigaohm – im ungestörten Betriebs-zustand – auf Werte <1 Ohm – nach dem Zünden durch eine Über-spannung – springen kann. NachAbklingen der Beeinflussung nimmter wieder den ursprünglichenZustand an.

Bild 14a zeigt den Verlauf der Span-nung am Ableiter und Bild 14b denStrom jeweils als Funktion der Zeitbeim Begrenzen einer sinusförmigenÜberspannung.

Protection principle

Generally, a spark-over occurswhenever surge voltages exceed the electric strength of a system’sinsulation. This discharge limits thesurge voltage and reduces theinterference energy within a shortperiod of time. As the arc with itshigh current handling capability isignited, it prevents a further rise insurge voltage due to its low andapproximately constant arc voltageof some 10 V. Gas-filled arrestersutilize this natural principle of limitingsurge voltages.

Operating mode

A simplified surge arrester can becompared with a symmetrical low-capacitance switch whose resistancemay jump from several gigaohmsduring normal operation to values< 1 ohm after ignition caused by asurge voltage. The arrester auto-matically returns to its original high-impedance state after the surge has subsided. Fig. 14a shows thevoltage curve at the arrester and Fig. 14b the current as a function of time when limiting a sinusoidalvoltage surge.

RAB00063

t

i

t

U / sVz

Ugl / Vgl

U L / Ve

U bo / Vai

G

B/A

B/A

G

a

b

cv/u v/u

Uz ZündspannungUgl GlimmbrennspannungUbo BogenspannungUL LöschspannungG GlimmbereichB Bogenbereich

Vs Spark-over voltageVgl Glow voltageVa Arc voltageVe Extinction voltageG Glow mode rangeA Arc mode range

Begrenzung einer sinusförmigen Überspannung durch einen AbleiterLimitation of a Sinusoidal Overvoltage by a Surge Arrester

Bild / Fig. 14

16 EPCOS AG

FunktionFunction

Arbeitsweise (Forts.)

Während des Anstiegs der Spannungbis zur Zündspannung Uz desAbleiters fließt praktisch kein Strom.Nachdem der Ableiter gezündet ist,bricht die Spannung auf die Glimm-brennspannung UgI (typabhängig 70 bis 150 V bei einem Strom voneinigen 100 mA bis etwa 1,5 A) imGlimmbereich G zusammen. DerÜbergang in die Bogenentladung B(Lichtbogen) folgt bei weiter anstei-gendem Strom im Ableiter. Die fürdiesen Bereich typische, äußerstniedrige Bogenbrennspannung Ubozwischen 10 V und 35 V ist in weitenGrenzen vom Strom unabhängig. Bei abnehmender Überspannung(d.h. in der 2. Hälfte der Spannungs-welle) verarmt der Strom im Licht-bogen, bis der zur Aufrechterhaltungder Bogenentladung erforderlicheStromwert (typabhängig einige 10 bis 100 mA) unterschritten wird. DieBogenentladung reißt ab und derAbleiter löscht bei der Spannung ULnach Durchlaufen der Glimmphase.

Aus den Darstellungen von Span-nung und Strom am Ableiter alsFunktion der Zeit entsteht im Bild14c die U/I-Kennlinie des Ableiters.

Operating mode (cont.)

Virtually no current flows during thetime that the voltage rises to thespark-over voltage Vs of the arrester.After ignition, the voltage drops tothe glow voltage level Vgl (70 to150 V depending on the type, with a current of several 100 mA up toabout 1,5 A) in the glow-moderange G. As the current increasesfurther, transition to arc mode Boccurs. The extremely low arcvoltage Va of 10 to 35 V typical forthis mode is virtually independent of the current over a wide range.With decreasing over-voltage (i.e. inthe second half of the wave), thecurrent through the arrester decreas-es accordingly until it drops belowthe minimum value (from several10 mA to several 100 mA dependingon the type) necessary to maintain

the arc mode. Consequently, the arcdischarge stops suddenly and, afterpassing through the glow mode, thearrester extinguishes at a voltage Ve.The V/I characteristic of the surgearrester shown in Fig. 14c wasobtained by combining the graphs of voltage and current as a functionof time.

Typisches Ansprechverhalten eines 230-V-AbleitersTypical Response Behavior of a 230-V Arrester

RAB0216-N

2100

200

400

600

800

1200

V

10 4 10 6 10 8 10 10V/s

Statisches AnsprechverhaltenStatic response

Dynamisches AnsprechverhaltenDynamic response

Max.

Min.

100 V/s

100 V/µs

1 kV/µs

10 kV/µs

Bild / Fig. 15

17EPCOS AG

FunktionFunction

Response behavior

If a voltage with a low rate of rise (approx. 100 V/s) is applied to thearrester, the spark-over voltage Vswill be determined mainly by theelectrode spacing, the gas type andpressure, and by the degree of pre-ionization of the enclosed noble gas.This ignition value is defined as thedc spark-over voltage Vsdc (staticrange). However, when subject tovoltage waves with a faster rise rate,the spark-over voltage Vs of thearrester exceeds Vsdc. This effect iscaused by the finite time necessaryfor the gas to ionize. All thesedynamic spark-over voltages are

subject to considerable statisticalvariation. However, the averagevalue of the spark-over voltagedistribution can be significantlyreduced by attaching the ignition aidto the inside surface of the arrester.This reduces the upper limit of thetolerance field considerably and alsolimits the spread of the spark-overvoltage. The ignition voltage in thisdynamic range is defined as theimpulse spark-over voltage Vsi(dynamic range). EPCOS gas-filledsurge arresters are thus independentof a permanent pre-ionization inorder to reach this characteristicvalue (Vsi), which is crucial forevaluating their protection quality in practical applications.

As a result of the harmonization ofnational and international specifica-tions, the two voltage rise rates of100 V/µs and 1 kV/µs (ITU-T K12 and IEC 6164-1) have now beenintroduced in practice in order toevaluate the dynamic characteristicof surge arresters. The values ofother rise rates, such as the 10 kV/µsalso shown in Fig. 15, can be esti-mated from the constant currentcurve. The relationship between thevoltage rise rate and the ignitionvoltage of the arrester as well as thecontinuous transition between thestatic and dynamic ranges are shownin Fig. 15.

Ansprechverhalten

Wirkt auf den Ableiter eine Spannungmit langsamer Anstiegsgeschwindig-keit (etwa 100 V/s), so wird die Zünd-spannung Uz im wesentlichen vomAbstand der Elektrode, der Gasart,dem Druck und vom Grad der Vorio-nisation des abgeschlossenen Edel-gasvolumens bestimmt. Dieser Zünd-wert ist als AnsprechgleichspannungUag definiert (statischer Bereich). BeiBeeinflussung durch Spannungswel-len größerer Steilheit liegt die Zünd-spannung Uz des Ableiters oberhalbder Ansprechgleichspannung. DieserEffekt wird durch die endliche Zeit ver-ursacht, die das Gas zur Ionisierungbenötigt. Die Vorgänge unterliegeneiner großen statistischen Streuung.

Mit der Zündhilfe im Innenraum desAbleiters lässt sich der Mittelwert derVerteilung dieser Zündspannungdeutlich senken. Der obere Grenz-wert des Streubandes wird dabeierheblich reduziert und die Streu-breite der Zündspannung verringert.Die Zündspannung bei diesen Vor-gängen ist als Ansprechstoßspan-nung Uas definiert (dynamischer Be-reich). Damit sind EPCOS gasgefüllteÜberspannungsableiter in diesemfür die Praxis zur Beurteilung desSchutzvermögens maßgebendenKennwert (Uas) unabhängig voneiner permanenten Vorionisation.

Durch die Harmonisierung nationalerund internationaler Spezifikationensind in der Praxis heute die beidenSpannungsanstiegsgeschwindigkei-ten 100 V/µs und 1 kV/µs (ITU-T K12und IEC 6164-1) eingeführt, um diedynamische Charakteristik eines Ab-leiters zu beurteilen. Die Werte fürandere Steilheiten, wie für die im Bild15 z.B. ebenfalls gezeigten 10 kV/µs,können aus dem stetigen Kurven-verlauf abgeschätzt werden. DenZusammenhang von Spannungs-anstiegsgeschwindigkeit und Zünd-spannung des Ableiters sowie denkontinuierlichen Übergang derbeiden Bereiche – statisch unddynamisch – zeigt das Bild 15.

18 EPCOS AG

FunktionFunction

Löschverhalten

Der Ableiter liegt an einer Betriebs-wechselspannung:

Der Ableiter löscht nach Abklingender Beeinflussung im folgenden Null-durchgang der Wechselspannungdurch Unterschreiten seiner minima-len Bogenbrennspannung. Dies giltnicht bei Betrieb an niederohmigenVersorgungsnetzen. Der sehr geringeInnenwiderstand des Netzes und desgezündeten Ableiters (einige Ohm)sind hier unbedingt zu berücksichti-gen. Sie verursachen im Zeitvergleichnach Abklingen der Beeinflussungund dem folgenden Nulldurchgangder Betriebswechselspannung einenfür den Ableiter unzulässig hohenStrom (bis zu einigen 1000 A) aus demVersorgungsnetz, den Folgestrom(siehe Seite 20).

Hinweis: Der Folgestrom muss sobegrenzt werden, dass der Ableiternach Abklingen der Beeinflussung ein-wandfrei löschen kann. Andernfallsbesteht die Gefahr, dass der Ableiterbenachbarte Bauteile entzündet.

Der Ableiter liegt an einer Betriebs-gleichspannung:

Diese Bedingung ist nahezu aus-nahmslos beim Schutz von Nachrich-tenübertragungssystemen anzutref-fen. In diesem Fall muss der Ableiternach Abklingen der Beeinflussungbei anliegender Betriebsgleichspan-nung löschen. Die Ableiter erfüllendiese Forderung in den üblicherwei-se durchweg hochohmigen Fernmel-dekreisen problemlos. Bei Systemenmit höherer Betriebsgleichspannungoder niedriger Impedanz muss dasLöschverhalten des Ableiters im Ein-

zelfall überprüft werden. Völlig ein-deutige Löschverhältnisse ergebensich für den Ableiter unter folgendenBedingungen:

Die Betriebsgleichspannung istkleiner als die minimale Bogenbrenn-spannung (typabhängig 10 bis 35 V)oder sie liegt unterhalb der Glimm-brennspannung (typabhängig 70 bis150 V). Im zweiten Fall muss zusätz-lich sichergestellt sein, dass der max.Strom aus der Betriebsspannungs-quelle die Bogenentladung nachdem Abklingen der Beeinflussungnicht weiter aufrecht erhalten kann (typabhängig bis zu einigen100 mA).

Extinction features

AC operation:

After the surge has subsided, thearrester normally extinguishes sinceits arc voltage drops below the mini-mum value in the subsequent zerocrossing of the ac voltage. However,this behavior does not apply to oper-ation with a low-impedance powersupply. In this case, it is essential toconsider the very low internal resis-tance of the line and of the ignitedsurge arrester (several ohms). Themaximum permissible follow-oncurrent of the arrester may beexceeded between the decay of the surge and the subsequent zerocrossing. This follow-on current canreach values up to several 1000 A(refer to page 20).

Note: The follow-on current must be limited so that the arrester can beproperly extinguished when thesurge has decayed. The arrestermight otherwise ignite adjacentcomponents.

DC operation:

This condition can virtually always be found in the protection oftelecommunications systems. Whencontinuously operated with dcvoltage, the surge arrester must beable to extinguish after the surge has subsided. Surge arresters easilysatisfy this requirement when used incommunications circuits as these areusually highly resistive throughout. In the case of systems with higher dc voltages or low impedance, thearrester’s extinction features must beexamined in each individual case.Highly specific extinction conditionsresult from the following conditions:

The dc operating voltage is lowerthan the minimum arc voltage (10 to35 V depending on the type) orlower than the glow voltage (70 to150 V depending on the type). Inthe latter case, it must be ensuredthat the maximum current drawnfrom the operating voltage sourcecan no longer maintain the arcdischarge mode (several 100 mAdepending on the type) after thesurge has subsided.

19EPCOS AG

FunktionFunction

Kurzschlussmechanismus

Bei Beeinflussungen z.B. durch diedirekte Berührung zwischen Strom-netz und Nachrichtenleitung wirdin der Regel über längere Zeit einStrom durch den gezündeten Ableiterfließen. Dieser Strom führt zu einerErwärmung des Ableiters. Dabei darfdie Hardware thermisch nicht über-lastet werden. Ein Mechanismus, derbei 3-Elektroden-Ableitern auf derMittelelektrode und bei 2-Elektroden-Ableitern z.B. auf dem Keramikisola-tor montiert ist, detektiert die Erwär-mung des Ableiters. Das Formteil ausLotmaterial oder Kunststoff, das dieKurzschlussfeder zunächst auf Ab-stand zu den Elektroden hält, schmilztbei einer durch die Materialauswahlvorbestimmten Temperatur. Die mitVorspannung aufgesetzte Kurzschluss-feder senkt sich auf den Ableiterkörperab und schließt die Elektroden kurz. Bild 16 zeigt den typischen Verlaufeiner Kurzschlusskennlinie in Abhän-gigkeit vom Strom, der durch den Ab-leiter fließt. Diese Charakteristik kanndurch die Wärmeleitfähigkeit der Fas-sung beeinflusst werden. Daher istabschließend die Koordination durcheine Typprüfung nachzuweisen.

Hinweis: Die als Sensor zur Tempera-turüberwachung des Ableiters ver-wendeten Materialien lösen, je nachWerkstoff, bei Temperaturen um 200°(Lotformteil) bzw. 260°C (Kunststoff-folie) aus. Diese Temperaturen, die derAbleiter maximal annehmen kann,übersteigen den Schmelzpunkt han-delsüblicher Weichlote (180°), wie sie bei der Weiterverarbeitung der Ab-leiter Verwendung finden. Bei derEinbaulage des Ableiters ist dies zuberücksichtigen und der Ableitergegebenenfalls zusätzlich mechanischzu sichern. Beachtet werden mussebenfalls die Wärmeabstrahlung aufbenachbarte Bauteile.

Failsafe function

In the case of influences such as adirect contact between the power andtelecommunications lines, as a rule acurrent will flow through the ignitedarrester for a long period of time. Thearrester then heats up. When this hap-pens, the hardware must be protectedfrom thermal overload. The heating is detected by a mechanism mountedon the center electrodes in the case of 3-electrode arresters and (typically)on the ceramic insulator in the case of 2-electrode arresters. The pill made of

solder material or plastic, which initiallykeeps the short-circuit spring at a dis-tance from the electrodes, melts at atemperature determined by the choiceof material used. The short-circuit spring,to which a bias tension is applied, thendrops onto the arrester body and short-circuits the electrodes.Figure 16 showsa typical short-circuit characteristic as afunction of the current flowing throughthe arrester. This characteristic can beaffected by the thermal conductivity ofthe holder. The coordination betweencomponent and package must thereforebe subsequently verified by a type test.

Note: The materials used in the sensorfor monitoring the arrester’s tempera-ture are triggered at temperaturesaround 200° (solder) or 260° C (plasticfilm) depending on their composition.These maximum temperatures whichthe arrester can assume exceed themelting point of standard commercialsoft solders (180°) used in further pro-cessing. This discrepancy must be con-sidered when deciding on the locationof the arrester, which may have to beadditionally secured by mechanicalmeans. The thermal radiation toadjacent components is another factorof importance.

Auslöseverhalten des KurzschlussmechanismusShort-Circuit Characteristic

RAB0217-V

A

s

Auslösezeit / Time to short-circuit

Bild / Fig. 16

20 EPCOS AG

Definitionen, MessbedingungenDefinitions, Measuring Conditions

Ansprechgleichspannung Uag

Dieser Ansprechwert wird mit einerGleichspannung langsamen Anstiegsvon du/dt =100 V/s (Bild 17) ermittelt.

NennansprechgleichspannungUagN

Nomineller Wert zur Typenkennzeich-nung eines Ableiters. Auf ihn werdenBetriebseigenschaften bzw. Toleran-zen sowie Grenz- und Prüfwertebezogen. Er repräsentiert die Einzel-werte der Ansprechgleichspannung,die durch die physikalischen Vor-gänge der Gasentladung einerstatistischen Verteilung unterliegen.

Toleranz der UagN in %

Diese Angabe in % wird bezogen aufdie Nennansprechgleichspannungund beschreibt den Bereich, in demdie Ansprechgleichspannungswerteunter Berücksichtigung der Exem-plar- und der fertigungsbedingtenKollektivstreuung liegen.

Ansprechstoßspannung uas

Die Ansprechstoßspannung beschreibtdas dynamische Verhalten eines Ablei-ters. Die im Produktteil angegebenenAnsprechwerte beziehen sich auf eineSpannungsanstiegsgeschwindigkeitvon du/dt = 100 V/µs und 1 kV/µs(Bild 17). Auf Anfrage stellen wirgerne detaillierte uas-Verteilungen zur Verfügung.

Nennableitstoßstrom isNNomineller Ableitstrom der Wellen-form 8/20 µs (Bild 18).Forderung nach: ITU-T und DIN VDE: 10 BelastungenIm Abstand von: ITU-T: kein Akkumulieren derTemperatur des PrüflingsDIN VDE: 1min

Nennableitwechselstrom IwN

Nomineller Effektivwert einesWechselstromes, 50 Hz, Dauer 1sForderung nach:ITU-T: 10 Belastungen (kein Akkumu-lieren der Temperatur des Prüflings)DIN VDE: 5 Belastungen (Abstand3 min)

Maximaler Einzel-Ableitstoßstrom

Einzelbelastung mit einem Stoßstromder Wellenform 8/20 µs (Bild 18).

Ableitwechselstrom

Effektivwert eines Wechselstromes,für 9 Zyklen bei 50 Hz (nach RUS PE-80,11 Zyklen bei 60 Hz).

Maximaler Folgestrom

Für die Baureihe L71-... spezifizierenwir dieses Leistungsmerkmal alshöchstzulässigen Strom, der im Zeit-bereich zwischen Abklingen derÜberspannung und dem folgendenNulldurchgang der Wechselspan-nung aus der Betriebsstromquelledurch den Ableiter fließen darf. EineWiederholung dieser Belastung ist10 mal im Abstand von 30 s zulässig.

AnsprechspannungenSpark-Over Voltages

00

RAB0218-D

2 4 6 8 0,5 1 1,5 2 2,5sµs

Ansprechstoß-spannung

spark-overImpulse

voltage

200

400

600

800

1000

V

Ansprechgleich-spannung

spark-overvoltage

DC

1 kV/µs 100 V/µs

100 V/s

Dynamic responseDynamisches Ansprechverhalten

Static responseStatisches Ansprechverhalten

Bild / Fig. 17

21EPCOS AG


DC spark-over voltage Vsdc

This value is determined by applyinga dc voltage with a low rate of risedv/dt = 100 V/s (Fig. 17).

Nominal dc spark-over voltageVsdcN

This is a rated value used to desig-nate a surge arrester. The operatingcharacteristics and tolerances as wellas limit and test values are referred to VsdcN. It represents the individualvalues of the dc spark-over voltage,which are subject to statisticalvariations due to the physicalphenomena of gas discharge.

Tolerance of VsdcN in %

The tolerance is generally specifiedas a percentage of VsdcN. Tolerancespecifications take into accountindividual and batch variations inarrester production.

Impulse spark-over voltage vsi

The impulse spark-over voltagecharacterizes the dynamic behaviorof a surge arrester. The valuesspecified in the product part refer to avoltage rise rate of dv/dt = 100 V/µsand 1 kV/µs (Fig.17).Complete vsidistribution data is available uponrequest.

Nominal impulse dischargecurrent idiN

Rated discharge current of the8/20 µs wave (Fig.18).Requirements of ITU-T and DIN VDE:10 discharges at intervals of: ITU-T: no accumulation of the DUTtemperature. DIN VDE: 1 min

Nominal alternating dischargecurrent IdaN

Rated rms value of an ac current at 50 Hz, 1 s. Requirements of:ITU-T: 10 discharges (no accumula-tion of the DUT temperature).DIN VDE: 5 discharges at intervals of 3 min

Maximum single-impulsedischarge current

Single loading with an 8/20 µs wave (Fig.18).

AC discharge current

RMS value of ac current for 9 cyclesat 50 Hz (in accordance with RUS PE-80 11 cycles at 60 Hz).

Maximum follow-on current

For the type series L71-… we specifythis performance feature as themaximum permissible current whichmay flow from the supply currentsource through the arrester in theinterval between the decay of the surge and the following zerocrossing of the ac voltage. Thisdischarge may be repeated ten times during an interval of 30 s.

Stoßstromwelle 8/20 µsStandard Impulse Discharge Current 8/20 µs

RAB00067

i

t

Ι m/Ι

p

StirnLeadingedge

RückenTrailingedge

rt/sTTr / dt

ScheitelPeak

00

10

50

90

100%

1

Bild / Fig. 18

KenngrößenTS Stirnzeit in µsTr Rückhalbwertzeit in µs01 NennbeginnIm Scheitelwert

Characteristicstr Rise time in µstd Decay time to half value in µs01 Nominal startIp Peak value

FolgestromeffektFollow-On Current Effect

RAB00068

t

t

Uz / Vs

i s

t

i

/ dii

i df/fi

BA

a

b

c

v/u

u / v

u / v

22 EPCOS AG


Maximaler Folgestrom (Forts.)

Hinweis: Ableiter dürfen nicht direktan Energieversorgungsnetzen betrie-ben werden. Durch den äußerstniedrigen Innenwiderstand dieserNetze würde sich ein zu hoher Stromdurch den gezündeten Ableiter ein-stellen, der den zulässigen Folge-strom in der Regel überschreitet. DerAbleiter löscht nicht mehr und kanndabei sehr hohe Temperaturen an-nehmen.

Zur Folgestrombegrenzung eignensich z.B. Varistoren in Reihe mit demAbleiter. EPCOS Metalloxid-VaristorenSIOV bieten hier eine hohe Zuverläs-sigkeit. Eine Auswahl zeigt die Tabel-le. Um ein Ansprechen des Ableitersbei normalem Betrieb zu vermeiden,wurde die zulässige Toleranz der Netz-spannung mit +10% und das mög-

liche Derating des Ableiters mit–20%, berücksichtigt.

Hinweis: Bei besonders häufigerund starker Beeinflussung sowiegroßen Netzspannungsschwankun-gen muss die Dimensionierung fürdie Kombination im Einzelfall über-prüft werden.

Maximum follow-on current(cont.)

Note: Surge arresters must not beoperated directly in power supplynetworks. Because of the extremelylow internal resistance of thesenetworks, an excessive current whichas a rule exceeds the permissible follow-on current would flowthrough the ignited arrester. Thearrester no longer extinguishes andcan reach very high temperatures.

Varistors connected in series with thearrester are well suited for limitingthe follow-on current. EPCOS metaloxide varistors of the SIOV series offerhigh reliability for this application.The table below shows a selection of these components. To stop thearrester from responding duringnormal operation, a permissibletolerance of the line voltage of+10% and a possible derating of the arrester of –20% were taken intoaccount.

Note: In the event of particularlyfrequent and severe surges as well as large fluctuations in line voltage,the dimensioning for each individualcombination must be checked.

Netzspannung Ueff Folgestrom-Ableiter VaristorLine voltage Vrms Follow-on current arrester Varistor(V)

Typ/Type Bestellnummer/Ordering code Typ/Type Bestellnummer/Ordering code

110 L71-A270X Q69-X203 S20K95 Q69X3226

230 L71-A470X Q69-X201 S20K230 Q69X3231

400 L71-A800X Q69-X204 S20K320 Q69X4328

Bild / Fig. 19

Bild 19aWechselspannung mit überlagerter Überspannungsspitze

Figure 19aAC operating voltage and superimposed impulse voltage

Bild 19bDurch einen Ableiter begrenzte ÜberspannungUZ Zündspannung des Ableiters

Figure 19bImpulse voltage limited by a surge arresterVS Spark-over voltage of surge arrester

Bild 19cStoß- und Folgestrom über den AbleiterIS Maximalwert des StoßstromesII Maximalwert des FolgestromesA StoßstrombereichB Folgestrombereich

Figure 19cImpulse discharge current and follow-on current through the surge arresterIS Maximum impulse discharge currentI I Maximum follow-on currentA Impulse discharge current rangeB Follow-on current range

b

a, b AderelektrodeTip, ring electrode

e MittelektrodeCenter electrode

Schaltzeichen für 3-Elektroden-AbleiterCircuit Symbol for 3-Electrode Arresters

a b

e

23EPCOS AG


Isolationswiderstand Ris

Ohmscher Widerstand des nichtgezündeten Ableiters:

EPCOS Überspannungs-ableiter1) >1010 ΩForderung nach ITU-T >1090 Ωund nach DIN VDE >1080 Ω

Die Prüfung erfolgt in der Regel miteiner Messspannung von 100 Vdc.Für 90- und 150-Vdc-Typen mit einemauf 50 Vdc reduziertem Wert.1) Falls nicht anders spezifiziert

Kapazität C

Eigenkapazität des Ableiters ohneFassung:EPCOS Überspannungsableiter(typenabhängig) 0,7 bis 3 pFForderung nach ITU-T < 20 pFund nach DIN VDE < 5 pF

Test- und Prüfanordnung für 3-Elektroden-Ableiter

Die Angaben zu den Ansprechspan-nungen, dem Isolationswiderstandund der Kapazität beziehen sichjeweils auf die Messung zwischeneiner der beiden Aderelektroden(a/b) und der Mittelelektrode (e).

Die Belastung mit Stoß- oder Wechsel-strom erfolgt simultan von den beidenAderelektroden zur Mittelelektrode,mit dem spezifizierten Wert als Sum-menstrom über die Mittelelektrode (e),wenn nicht anders angegeben.

Insulating resistance Ris

Ohmic resistance of the non-ignitedarrester:

EPCOS surge arresters1) >1010 ΩRequirement to ITU-T >1090 Ωand to DIN VDE >1080 Ω

As a rule, the arrester is tested with a test voltage of 100 Vdc. This valueis reduced to 50 Vdc for 90 and 150-Vdc types.1) Unless otherwise specified.

Capacitance C

Self-capacitance of the arrester without holder:EPCOS surge arresters (depending on type) 0,7 to 3 pFRequirement to ITU-T < 20 pFand to DIN VDE < 5 pF

Test configuration for 3-electrodearresters

The specified spark-over voltages,insulating resistance and capacitancerefer to the respective measurementsbetween one of the two wireelectrodes (a/b) and the centerelectrode (e).

Unless otherwise specified, theimpulse or ac current is appliedsimultaneously from the two wireelectrodes to the center electrodewith the defined value as sum currentacross the center electrode (e).

Bild / Fig. 20

24 EPCOS AG

Qualität

Wir praktizieren seit Jahren ein erfolg-reiches Qualitätssicherungssystem.Dabei stehen unsere Kunden imZentrum unseres Denkens undHandelns.

Die kontinuierliche Entwicklung, diesich im Rahmen der DIN EN ISO 9001(seit 09/93) in unserer Berliner Ferti-gungsstätte vollzogen hat, führte1998 zur erfolgreichen Zertifizierungnach QS-9000 und VDA 6.1 (WerkSingapur nach ISO 9002 seit 01/95).Regelmäßig stellen wir uns der Prü-fung und Überwachung durchexterne Zertifizierungsgesellschaften.Gleiches gilt für unser Umweltmana-gement nach DIN EN ISO 14001.

Innovationen zum Nutzen derKunden und die konsequenteOrientierung aller Mitarbeiter auf dieFehlervermeidung – „die Null-Fehler-Produktion“ – sind wesentliche Zieleunserer Qualitätsarbeit. Dabei stützenwir uns auf Mitarbeiter, die sich stän-dig umfassend weiter qualifizieren.

Zentrale Bedeutung haben für unsdie Umsetzung der Ansprüche derQualitätsvorausplanung „APQP –Advanced Product Quality Planning“und der gesicherten Fertigungs-freigaben „PPAP – Production PartApproval Process“.

Grundlage unserer Designentwick-lung für Ableiter und Schaltfunken-strecken ist eine große Übereinstim-mung bei der Konstruktion und denzum Einsatz kommenden Basistech-nologien. Hierdurch lassen sich kurzeEntwicklungs- und Reaktionszeitenauf die Anforderungen des Marktesrealisieren. Im Risikomanagementwerden die Möglichkeiten der FMEA(Failure Mode and Effects Analysis)ausgeschöpft.

Unsere Fertigungsstätten in Berlinund Singapur zeichnen sich durcheinen hohen Automatisierungsgradder Einrichtungen aus. In Xiaoganhaben wir unsere Fertigung auf diebesonderen regionalen Gegeben-heiten des Marktes abgestimmt.

25EPCOS AG

Quality

For many years, we have beenoperating a successful qualityassurance system which places ourcustomers at the very center of our thinking and action.

The continuous development whichhas taken place within the frame-work of DIN EN ISO 9001 (since09/93) in our Berlin manufacturingfacility led to successful QS-9000 and VDA 6.1 certification in 1998(Singapore works to ISO 9002 since01/95). We regularly invite externalcertification bodies to test andmonitor our products. The sameapplies to our environmentalmanagement to DIN EN ISO 14001.

Innovations aimed at enhancing cus-tomer benefit and the consequentorientation of all our employees toexclude all faults, an approachknown as “zero-defect production”,are key objectives of our quality pro-gram. It is supported by committedemployees who are continuallyenhancing their qualificiation.

We place great store on implement-ing the requirements of advancedproduct quality planning (APQP) andthe production part approval process(PPAP).

Our development process forarresters and switching spark gaps is based on the broadest possiblecompliance between design featuresand the basic technology. Thisapproach allows short developmentand response times to be achieved inline with market requirements. Ourrisk management process exploits the full potential of failure mode andeffects analysis (FMEA).

Our manufacturing facilities in Berlinand Singapore are characterized by a high level of automation of theirinstallations. In Xiaogan we havecoordinated our manufacturingprocesses to suit the special condi-tions of the regional market.

26 EPCOS AG

QualitätQuality

Qualitätsüberwachung

100%-PrüfungAbleiter und Schaltfunkenstreckenwerden vor der Auslieferung Stück fürStück auf ihre Funktion hin geprüft.

StichprobenprüfungenBei der Qualitätsprüfung durch Stich-probenprüfungen wenden wirfolgende international anerkanntenNormen an:

DIN ISO 2859 (Attributprüfung)DIN ISO 3951 (Variablenprüfung)

Angewendet werden diese Qualitäts-überwachungen im Rahmen der SPC(Statistical Process Control) in denProzessschritten, den Typ- und Auslie-ferungskontrollprüfungen sowie denZuverlässigkeitskontrollprüfungen(ZKP). Bei der Auslieferungskontroll-prüfung (Simulation der Kundenein-gangsprüfung) arbeiten wir bei denPrüfmerkmalen Uag und Ris, wennnicht anders vereinbart, mit einem

AQL (Acceptable Quality Level) von0,65 im Prüfniveau II. Aus diesenWerten wird regelmäßig der AOQ(Average Outgoing Quality im ppm-Niveau) ermittelt und ausgewertet.

Elektrische Beanspruchung Nennableitstoßstrom (10 mal Welle

8/20 µs) und Nennableitwechsel-strom (10 mal 50 Hz, 1s)

Ausfallkriterien:Totalausfall KurzschlussÄnderungsausfall 0,7 UagN > Uag

> 1,3 UagNZulässige Ausfallrate: < 5%

Maximaler Einzel-Ableitstoßstrom(Welle 8/20 µs) und Ableitwechsel-strom (1 mal 50 Hz, 9 Halbwellen)

Ausfallkriterien:Totalausfall KurzschlussÄnderungsausfall 0,5 UagN > Uag

> 1,5 UagNBei 350 V-/400 V-Typen 180 V > Uag> 600 V (RUS PE-80)Zulässige Ausfallrate: ≤ 6%

ZuverlässigkeitskontrollprüfungenNach der internationalen NormenfamilieIEC bzw. DIN EN 60068 erfolgen: Lebensdauerprüfungen Temperaturwechselprüfungen: Ableiter – 40°C ... + 90°C Funkenstrecken – 40°C ... + 125°C Feuchteprüfungen

(relative Feuchte = 93%) Dauerschockprüfungen (a = 400 ms–2) Schwingprüfungen (f =10 bis 500 Hz) Zug/Biegeprüfungen der

Anschlussdrähte Verdrehfestigkeitsprüfungen

der Anschlussdrähte Lötbarkeitsprüfungen

Diese Prüfungen variieren typenbezogenin ihrer Prüffrequenz und den Belastungs-parametern.

Die Erzeugnis- und Versandverpackun-gen werden nach der DIN EN 24180(Stauch-, Schwing- und Stoßprüfungen)und durch praktische Transportprüfun-gen überwacht.

Quality monitoring

100% testArresters and spark gaps areindividually tested for correctoperation before dispatch.

Sampling inspectionsIn our quality tests, we applysampling inspections based on thefollowing internationally recognizedstandards:

DIN ISO 2859 (Attribute test)DIN ISO 3951 (Variable test)

These quality monitoring processesare applied within the scope ofstatistical process control (SPC) to theprocess steps, the type and deliveryinspections as well as the reliabilityinspections (ZKP). Our deliveryinspection (including simulation ofthe customer’s incoming inspection)operates with the test features Uagand Ris unless otherwise agreed and reaches an acceptable qualitylevel (AQL) of 0,65 at test level II.

The average outgoing quality (AOQ)is measured regularly in ppm andevaluated on the basis of these values.

Electrical stress Nominal discharge current (10 x

wave 8/20 µs) and nominal acdischarge current (10 x 50 Hz, 1s)

Failure criteria:Total failure Short circuitFailures due to 0,7 VsdcN > Vsdcvariations > 1,3 VsdcNPermissible failure rate: < 5%

Maximum single-discharge current(wave 8/20 µs) and ac dischargecurrent (1 x 50 Hz, 9 half-waves)

Failure criteria:Total failure Short circuitFailures due to 0,5 VsdcN > Vsdcvariations > 1,5 VsdcNFor 350V/400V types 180 V > Vsdc> 600 V (RUS PE-80)Permissible failure rate: ≤ 6%

Reliability testsThe following tests are carried out onthe basis of the international IEC orDIN EN 60068 standards: Lifetime tests Temperature cycling tests:

Arresters – 40°C ... + 90°CSpark gaps – 40°C ... + 125°C

Humidity tests (relative humidity = 93%)

Continuous shock tests (a = 400 ms–2)

Vibration tests (f = 10 to 500 Hz) Tension/bending tests of the

lead wires Torsional strength tests of the

lead wires Solderability tests

The frequency and stress parametersused in these tests depend on thecomponent types.

The product and dispatch packagingis monitored to DIN EN 24180(strain, vibration and impact tests) as well as by means of transport tests performed under practicalconditions.

Ableiter mit verzinnter OberflächeArresters with Tin-Plated Surface

RAB0219-L

0,05

+0,1

ø1_

17±1

*)

Schichtdicke der Verzinnunggemessen an einem Punkt auf derFlanschmitte *)

Thickness of tin plating measuredon one point in the middle of theflange *)

27EPCOS AG

QualitätQuality

Schichtdickenprüfung galvanischer OberflächenDie galvanischen Schichten derÜberspannungsableiter und Schalt-funkenstrecken werden in der Ferti-gung an dem in Bild 21 gezeigtenMesspunkt überwacht.

Klimatische RahmenbedingungenAus den verschiedenen Anforderungs-profilen für Ableiter und Schalt-funkenstrecken leiten sich unter-schiedliche Temperaturbereiche fürden Betrieb und die Lagerung ab.

Soweit nicht anders vermerkt, geltenfür Ableiter aufgrund ihrer über-wiegenden Verwendung im BereichTelecom die Anforderungen nachITU-T K12.

Für Schaltfunkenstrecken kommenweitgehendst die Standards der Kfz-Industrie zur Anwendung.

Im Einzelnen sind die Werte demProduktteil oder den Datenblättern,die wir auf Anforderung gerne zurVerfügung stellen, zu entnehmen.

Layer thickness test of electrolyticsurfacesThe electrolytic layers of the surgearresters and switching spark gapsare monitored during the manu-facturing process at the measuringpoint shown in Fig. 21.

Climatic framework conditionsThe diverse requirements profiles forarresters and spark gaps are used toderive various temperature rangesfor operation and storage.

Due to their predominant use intelecom applications arresters haveto comply with ITU-T K12, unlessotherwise specified.

For spark gaps, mostly the standardsof automotive industry are applied.

Temperature values are given in theproduct part or in data sheets whichcan be obtained on request.

Bild / Fig. 21

28 EPCOS AG

Umweltschutz und Produktsicherheit

EPCOS setzt sich dafür ein, auch überdie gesetzlich geforderten Bestim-mungen hinaus, zum Schutz unseresLebensraumes und zur Schonung der Umwelt beizutragen. Das Ziel,unsere Produkte so umweltfreundlichund sicher wie möglich zu gestalten,verfolgen wir sowohl bei der Neu-entwicklung als auch beim Redesignunserer Ableiter. Alle Aspekte der Pro-duktsicherheit und Produkthaftungsind Gegenstand unserer betriebli-chen Ablauforganisation und werdendetailliert in Verfahrensrichtliniendokumentiert. Die beschriebenen Zu-verlässigkeitsmerkmale unterliegen,im Rahmen von Untersuchungen derBauelemente unter simulierten Ein-satzbedingungen, einer ständigenKontrolle.

Speziell in der Designentwicklung,Fabrikation und Produktbeobachtungspielt die Absicherung der Produkt-sicherheit eine vorrangige Rolle. So werden beispielsweise in derKonstruktions- und Entwicklungs-arbeit gezielt die Anwendung vonGefahrstoffen ausgeschlossen.

Im Rahmen der Feldbeobachtungunserer Erzeugnisse erfolgt einesystematische Auswertung allerReklamationen nach der bekannten8-Schrittmethode. Hieraus leiten sich u.a. Korrekturmaßnahmen unddie Kontrolle der Wirksamkeit dergetroffenen Maßnahmen ab.

Zur Absicherung der Identifikationund Rückverfolgbarkeit unserer Pro-dukte bitten wir unsere Kunden imFalle einer Beanstandung, die Hin-weise zu beachten, die jeder Waren-sendung beigefügt sind. Hierdurchwird für uns die qualifizierte Auswer-tung der Beobachtungen unsererKunden beschleunigt und wir könnenkurzfristig zu dem Vorgang Stellungnehmen.

Gebrauchshinweise

Industrielle Weiterverarbeitungunter sachgerechter Handhabung.

Bei Handbestückung und einerÜberempfindlichkeit gegen Metalleleichte Schutzhandschuhe tragen.

Bei längerer Strombelastung kön-nen Ableiter höhere Temperaturenannehmen (Verbrennungsgefahr).

Bei unsicherer Kontaktierung desAbleiters kann es bei Stoßstrom-belastung zu Funkenbildung undstarker Geräuschentwicklung(Knall) kommen.

Beschädigte Ableiter nicht weiter-verarbeiten.

Ableiter, bei denen der Kurzschluss-mechanismus ausgelöst wordenist, nicht weiterverwenden.

Überspannungsableiter sind alshausmüllähnlicher Gewerbeabfallzu entsorgen. Im Einzelfall sindgegebenenfalls abweichendeVorschriften des Gesetzgebers zubeachten.

29EPCOS AG

Environmental Protection and Product Reliability

EPCOS is committed to contribute tothe protection of our living spaceand the preservation of the environ-ment even beyond the legal require-ments. The policy of manufacturingproducts which are as environmen-tally friendly and safe as possibleapplies both to our newly developedand redesigned surge arresters. Ouroperations planning activities coverall aspects of product safety andliability, which are documented indetail in our process guidelines. Thereliability features described aboveare checked continually within thescope of components testing undersimulated conditions of use.

Securing product safety is a keypriority in the design, development,manufacture and monitoring of ourproducts. Thus the use of hazardoussubstances is specifically excluded inthe design and development stages.

As part of the field monitoring of our products, all complaints aresystematically evaluated on the basisof a standard eight-step procedure.Any necessary corrective action is then derived from this and itseffectiveness is monitored.

In order to allow our products to beeasily identified and traced in theevent of a complaint, we request ourcustomers to observe the directionsappended to every goods consign-ment. This speeds up the qualifiedevaluation of our customers’ obser-vations and allows us to respondwithin a short time.

Directions for use

Ensure appropriate handling of components passed on forsubsequent industrial processing.

Operatives who suffer fromexcessive sensitivity to metals mustwear light gloves when performingmanual placement operations.

Surge arresters subject to currentstress for longer periods of timecan reach high temperatures (firehazard).

If the contacts of the surgearresters are defective, currentstress can lead to the formation ofsparks and loud noises (cracking).

Damaged arresters should not beprocessed further.

Arresters whose failsafe mechanismhas been triggered should bediscarded.

Surge arresters should be disposedof in the same way as industrialwaste resembling householdrefuse. In individual cases, anylegal stipulations departing fromthis rule must be observed.

AbbiegevorschriftLead Bending

30 EPCOS AG

EinbauhinweiseMounting Information

Abbiegen und Kürzen vonAnschlussdrähten

Bei der Weiterverarbeitung von Ablei-tern ist beim Abbiegen oder Kürzenvon Anschlussdrähten unbedingtdarauf zu achten, dass die Metall-Keramik-Verbindung (Elektroden/Keramikisolator) mechanisch nichtbeansprucht wird und keine schlag-artigen Belastungen an der Keramikauftreten.

Zwischen Ableiterkörper und dem ab-gebogenem Draht muss ein Mindest-abstand von 2 mm eingehaltenwerden (Bild 22). Dadurch ist sicher-gestellt, dass die Festigkeit an derSchweißstelle zwischen Draht undElektrode nicht beeinträchtigt wird.

Die von EPCOS mit geformten An-schlussdrähten ausgelieferten Ablei-ter können eine andere Abbiegungaufweisen, als oben beschrieben.

Verguss von Überspannungsableitern

Beim Verguss von Ableitern ist zubeachten, dass das Vergussmaterial,nach Härte und Schrumpfeigen-schaften, geeignet ist. Hierzu stellen wir auf Anfrage gerne eineEmpfehlung zur Verfügung.

SMD-Bauformen

Ableiter in SMD-Bauform sind für dieOberflächenmontage vorgesehenund stehen in mehreren Typreihenzur Verfügung.

Empfehlungen zu den Löttemperatur-Profilen, Wellen-Löten und Infrarot-Reflow-Löten, sowie zu kundenspezi-fischen Lösungen geben wir gerneauf Anfrage.

Eine Gestaltungshilfe zur Dimensio-nierung der Lötflächen für 2-Elek-troden- und 3-Elektroden-Ableiterzeigen die Bilder 23 und 24. DasLayout ist im Einzelnen in der Praxiszu überprüfen.

Ableiter in SMD-Bauform sollen mög-lichst innerhalb von 6 Monaten nachLieferung verwendet werden. Es wirdempfohlen, die Ableiter bis zur Verar-beitung in der Originalverpackungzu belassen, um die gute Lötfähigkeitder Ableiter zu sichern.

RAB0220-Y2 min. 2 min.

Bild / Fig. 22

Lötflächen für 2-Elektroden-AbleiterPad Outline for 2-Electrode Arresters

Lötflächen für 3-Elektroden-AbleiterPad Outline for 3-Electrode Arresters

31EPCOS AG

EinbauhinweiseMounting Information

Bending and truncating lead wires

The processing of surge arrestersmay involve the bending ortruncating of lead wires. It must then absolutely be ensured that the metal-ceramic compound(electrodes/ceramic insulator) is notsubject to mechanical stress and that no sudden stresses affect theceramic.

A minimum spacing of 2 mm mustbe observed between the body andthe bend point (Fig. 22). This ensuresthat the strength at the weldingpoint between the wire and theelectrode is not diminished.

The bending pattern of the surgearresters supplied by EPCOS maydiffer from that described above.

Sealing of surge arresters

If the component is embedded in a sealing compound, the sealingmaterial must have appropriatehardness and shrinkage properties.We provide recommendations on this point upon request.

SMD versions

Surge arresters in SMD versions aredesigned for surface mounting.These versions are available in severalthe type series.

We provide recommendations onsolder-temperature profiles, wavesoldering and infrared reflow solder-ing as well as customized solutionsupon request.

Figs. 23 and 24 show examples of solder pad outlines for 2- and 3-electrode arresters. The individuallayout has to be checked in pratice.

The SMD versions should be usedwithin six months of delivery as far aspossible. It is recommended to leavethe surge arresters in their originalpackaging until they are ready forprocessing in order to ensure goodsolderability.

Bild / Fig. 23

RAB0226-U

5,8

1,89,8

1,8

RAB0227-C

312

3

9

Bild / Fig. 24

RAB0228-K

5

1

8,23

2,2 1

RAB0229-S

211

3 3

2

2

3

16,8

~~

M51-…SMD T9…SMD

A/N81-…SMD T2/T8…SMD

32 EPCOS AG

Gurtung und VerpackungTaping and Packing

Verpackung

Wir sehen es als wesentlichen Bei-trag zum Schutz der Umwelt und der Ressourcen an, EPCOS-Ableiterin möglichst großen Verpackungs-einheiten (VE) auszuliefern.

2-Elektroden-Ableiter ohne Anschluss-draht liefern wir je nach Bauform inSammelverpackung zu 1000 Stück,2500 Stück und 4000 Stück. Für dasKleinmengengeschäft halten wir zu-sätzlich eine VE mit 100 Stück bereit.

2-Elektroden Ableiter mit Anschluss-draht liefern wir vorzugsweise ge-gurtet (nach EN 60286-1), je nachBauform in Einheiten zu 500 Stückoder 1000 Stück/Rolle. Die für dieWeiterverarbeitung verfügbare Drahtlänge reduziert sich bei ge-gurteten Ableitern entsprechend,siehe Bild 25. Eine VE mit 100 Stück(5-lagige Gurtstreifen à 20 Stück)steht ebenfalls zur Verfügung.

3-Elektroden-Ableiter liefern wir jenach Bauform in VE zu 100 Stück,250 Stück und 500 Stück.

Packing

EPCOS arresters are supplied inpacking units (PUs) of maximum size,a policy designed to contribute to environmental protection andresource preservation.

Leadless 2-electrode surge arrestersare supplied, depending on theversion, in grouped packages of1000, 2500 and 4000 items. Weadditionally offer a PU containing100 items for the small-quantitybusiness.

Leaded 2-electrode surge arrestersare preferentially supplied in tapedform (to EN 60286-1) in units of 500 or 1000 items/reel, depending on the version. The wire lengthavailable for the further processing of taped arresters is reduced, see Fig. 25. A PU containing 100 items (5-layer tape of 20 itemseach) is also available.

3-electrode surge arresters aresupplied in PUs containing 100, 250and 500 items, depending on theversion.

Gurtung nach EN 60286-1Tape Packaging to EN 60286-1

RAB0221-G

+1,4

max

.

521+2 _ +4

643_

5±0,251,2 max.

10±0,5

max

.

1)

6±1

6±1

1) Permissible deviation over 10 spacings ±2

1) Abweichungen über 10 Bauelementeabstände ±2

Bild / Fig. 25

33EPCOS AG

BezeichnungssystemDesignation System

2-Elektroden-Ableiter / 2-electrode arresters

2-Elektroden-Ableiter / 2-electrode arresters: EM, EC

3-Elektroden-Ableiter / 3-electrode arresters

Typreihe M5 Maße 5 x 5 mm Ableitklasse 5 kA /5 A Seite / Page 35Type series N8 Dimensions 8 x 6 mm Discharge 10 kA /10 A Seite / Page 37

A8 ø 8 x 6 mm class 20 kA /20 A Seite / Page 38A7 8 x 8 mm 2,5/10 kA /2,5/10 A Seite / Page 40L7 8 x 8 mm 5 kA /5 A Seite / Page 41

Anschlussdrahtausführung M … 0 ohne Drähte / without leadsLead styles M … 1 gerade Drähte / straight leads

Interne Kennung (z.B. A , C, H)Internal identification (e.g. A , C, H)

Nennansprechgleichspannung ( z.B. 90 V, 230 V, 350 V, 600 V )Nominal dc spark-over voltage ( e.g. 90 V, 230 V, 350 V, 600 V )

X für radioaktivfreie AusführungX Radioactive-free

Nennansprechgleichspannung ( z.B. 90 V, 230 V, 350 V, 400 V, 600 V )Nominal dc spark-over voltage ( e.g. 90 V, 230 V, 350 V, 400 V, 600 V )


G Gegurtet auf Band und RolleG Taped and reeled

Interne Kennung (z.B. A, C)Internal identification (e.g. A, C)

Nennansprechgleichspannung (z.B. 90 V, 230 V, 350 V, 600 V)Nominal dc spark-over voltage (e.g. 90 V, 230 V, 350 V, 600 V)


Position Kurzschlussfeder F undefiniert /undefined Seite / Page 43, 47 + 49Position short-circuit spring F1 oben / on top

F4 unten / below

M50-A230X

EM400XG

T90-A230XF

M5

EM

0

-A

230

X

400

X

G

0

T9

A

230

X

F

Typreihe EM Dimensions ø 5,5 x 6 mm Discharge class 2,5 kA /2,5 A Seite / Page 34Type series EC Maße ø 8 x 6 mm Ableitklasse 5 kA /5 A Seite / Page 36Anschlussdrahtausführung: mit Draht / Lead style: with leads

Typreihe T9 Maße 5 x 7,6 mm Ableitklasse 5 kA /5 A Seite / Page 43Type series T3 Dimensions 6 x 8 mm Discharge class 10 kA /10 A Seite / Page 45

T8 ø 8 x 10 mm 10 kA /10 A Seite / Page 46T2 8 x 10 mm 20 kA /10 A Seite / Page 48T6 9,5 x 11,5 mm 20 kA /20 A Seite / Page 50

Anschlussdrahtausführung T … 0 ohne Drähte / without leadsLead styles T … 1 gerade Drähte / straight leads

T … 3 Standard / standardT … 5 kurze Drähte / short leads

34 EPCOS AG


EMSerie/Series

Typ / Type EM90X EM230X EM300X EM350X EM400XGBestell-Nr. / Ordering code Q69-X19 Q69-X90 Q69-X80 Q69-X59 Q69-X82

Nennansprechgleichspannung UagN 90 230 300 350 400 VNom. dc spark-over voltage VsdcN

Toleranz der UagN ± 20 ± 20 ± 20 ± 20 ± 20 %Tolerance of VsdcN

AnsprechstoßspannungImpulse spark-over voltage

@ 100 V/µs 99% der gemessenen Werte < 650 < 650 < 700 < 800 < 800 Vof measured values

@ 100 V/µs typische Werte < 600 < 600 < 600 < 700 < 750 Vtypical values of distribution

@ 1 kV/µs 99% der gemessenen Werte < 700 < 700 < 800 < 900 < 900 Vof measured values

@ 1 kV/µs typische Werte < 650 < 650 < 700 < 800 < 850 Vtypical values of distribution

Nennableitstoßstrom 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 kANom. impulse discharge currentWelle / Wave 8/20 µs

Nennableitwechselstrom 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 ANom. alternating discharge current@ 50 Hz, 1 s

Isolationswiderstand >10 >10 >10 >10 >10 GΩInsulation resistance

Kapazität <1 <1 <1 <1 <1 pFCapacitance

Mini-Bauformen / Mini Versions2,5 kA / 2,5 A • Ø 5,5 x 6 mm

RAB0162-N

60+4

ø5,5

±0,2

ø0,8

6±0,2

EM…

35EPCOS AG


M5Serie/Series

Mini-Bauformen / Mini Versions5 kA / 5 A • Ø 5 x 5 mm

Typ / Type M50-C90 M50-A230X M50-A350X M50-A600XBestell-Nr. / Ordering code Q69-467 Q69-X460 Q69-X463 1)

Typ / Type M51-C90 M51-A230X M51-A350X M51-A600XBestell-Nr. / Ordering code Q69-468 Q69-X293 Q69-X464 Q69-X459

Typ / Type M51-C90XSMD M51-A230XSMD M51-A600XSMDBestell-Nr. / Ordering code Q69-476 Q69-X454 Q69-X448

Nennansprechgleichspannung UagN 90 230 350 600 VNom. dc spark-over voltage VsdcN

Toleranz der UagN ± 20 ± 20 ± 20 – 5 / + 30 %Tolerance of VsdcN


@ 100 V/µs 99% der gemessenen Werte < 550 < 550 < 800 < 1350 Vof measured values

@ 100 V/µs typische Werte < 500 < 500 < 750 < 1200 Vtypical values of distribution

@ 1 kV/µs 99% der gemessenen Werte < 600 < 650 < 900 < 1500 Vof measured values

@ 1 kV/µs typische Werte < 550 < 600 < 800 < 1350 Vtypical values of distribution

Nennableitstoßstrom 5 5 5 5 kANom. impulse discharge currentWelle / Wave 8/20 µs

Nennableitwechselstrom 5 5 5 2,5 ANom. alternating discharge current@ 50 Hz, 1 s

Maximaler Einzel-Ableitstoßstrom 10 10 10 10 kASingle impulse discharge currentWelle / Wave 8/20 µs

Ableitwechselstrom 10 10 10 5 AAC discharge current9 Zyklen / Cycles, @ 50 Hz

Isolationswiderstand >1 >1 >1 >1 GΩInsulation resistance

Kapazität < 1 < 1 < 1 < 1 pFCapacitance

1) In Vorbereitung / In preparation

RAB0174-C

5±0,2

ø5±0

,15

RAB0030-E

60+4

ø5±0

,2

ø0,8

5±0,2RAB0175-K

5±0,28±0,3

5,3±

0,3

0,4±

0,03

±340

5±0,2

5,3±0,39,3±0,3

0,3±

0,2

M50-… M51-… M51-…SMD

36 EPCOS AG


ECSerie/Series

Light-Duty-Typen / Light-Duty Types5 kA / 5 A • Ø 8 x 6 mm

Typ / Type EC75 EC90X EC150X EC230X EC350X EC600XBestell-Nr. / Ordering code Q69-X64 Q69-X72 Q69-X88 Q69-X66 Q69-X81 Q69-X78

Nennansprechgleichspannung UagN 75 90 150 230 350 600 VNom. dc spark-over voltage VsdcN

Toleranz der UagN ± 20 ± 20 ± 20 ± 15 ± 15 – 10 / + 20 %Tolerance of VsdcN


@ 100 V/µs 99% der gemessenen Werte/ < 550 < 500 < 500 < 550 < 800 < 1200 Vof measured values

@ 100 V/µs typische Werte/ < 500 < 450 < 450 < 500 < 700 < 1000 Vtypical values of distribution

@ 1 kV/µs 99% der gemessenen Werte/ < 700 < 600 < 650 < 700 < 900 < 1300 Vof measured values

@ 1 kV/µs typische Werte/ < 600 < 550 < 550 < 600 < 800 < 1100 Vtypical values of distribution

Nennableitstoßstrom 5 5 5 5 5 5 kANom. impulse discharge currentWelle / Wave 8/20 µs

Nennableitwechselstrom 5 5 5 5 5 5 ANom. alternating discharge current@ 50 Hz, 1s

Maximaler Einzel-Ableitstoßstrom 10 10 10 10 10 10 kASingle impulse discharge currentWelle / Wave 8/20 µs

Ableitwechselstrom 20 20 20 20 20 20 AAC discharge current9 Zyklen / Cycles, @ 50 Hz

Isolationswiderstand > 10 > 10 > 10 > 10 > 10 > 10 GΩInsulation resistance

Kapazität < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 pFCapacitance

RAB0163-W

60+4

ø8±0

,2

ø0,8

6,05±0,2

EC…

37EPCOS AG


A6/N8Serie/Series

Medium-Duty-Typen / Medium-Duty Types10 kA /10 A • Ø 8 x 6 mm

Typ / Type N80-C90X A60-A230XF N80-A230X N80-A350X N80-A600XBestell-Nr. / Ordering code Q69-X489 Q69-X240 Q69-X490 Q69-X491 Q69-X499

Typ / Type N81-A90X A61-A230XF N81-A230X N81-A350X N81-A600XBestell-Nr. / Ordering code Q69-X488 1) Q69-X493 Q69-X492 1)

Typ / Type N81-A230XSMDBestell-Nr. / Ordering code Q69-X497




@ 100 V/µs 99% der gemessenen Werte/ < 500 < 500 < 500 < 700 < 1100 Vof measured values

@ 100 V/µs typische Werte/ < 450 < 450 < 450 < 650 < 950 Vtypical values of distribution

@ 1 kV/µs 99% der gemessenen Werte/ < 600 < 800 < 700 < 900 < 1400 Vof measured values

@ 1 kV/µs typische Werte/ < 550 < 700 < 600 < 800 < 1100 Vtypical values of distribution

Nennableitstoßstrom 10 10 10 10 10 kANom. impulse discharge currentWelle / Wave 8/20 µs

Nennableitwechselstrom 10 10 10 10 10 ANom. alternating discharge current@ 50 Hz, 1 s

Maximaler Einzel-Ableitstoßstrom 12 12 12 12 12 kASingle impulse discharge currentWelle / Wave 8/20 µs

Ableitwechselstrom > 65 > 40 > 65 > 65 > 65 AAC discharge current9 Zyklen / Cycles, @ 50 Hz

Isolationswiderstand > 10 > 10 > 10 > 10 > 10 GΩInsulation resistance

Kapazität < 1,5 < 1,5 < 1,5 < 1,5 < 1,5 pFCapacitance


RAB0165-D

6±0,2

8,7±

0,2

ø7,8

±0,1

RAB0177-2

+0,1 0,3

ø8_

+0,20,156,05 _

RAB0168-3

60+4

ø1

+0,20,156,05 _

+0,1

ø80,

3_

RAB0166-L

0,3+0,18 _

9±0,

3

8,5±0,3

45˚±

3˚

6,05±0,2

9,6±0,3

11,3±0,3

A60-…F N80-… N81-… N81-…SMD

38 EPCOS AG


A8Serie/Series

Heavy-Duty-Typen / Heavy-Duty Types20 kA /20 A • Ø 8 x 6 mm

Typ / Type A80-C90X A80-A230X A80-A250X A80-A350X A80-A600XBestell-Nr. / Ordering code Q69-X141 Q69-X224 Q69-X292 Q69-X223 Q69-290

Typ / Type A81-C90X A81-A230X A81-A250X A81-A350X A81-A600XBestell-Nr. / Ordering code Q69-X138 Q29-X225 Q69-X150 Q69-X238 Q69-X288

Typ / Type A81-C90XSMD A81-A250XSMDBestell-Nr. / Ordering code Q69-X137 Q69-X152




@ 100 V/µs 99% der gemessenen Werte/ < 500 < 500 < 550 < 700 < 1100 Vof measured values

@ 100 V/µs typische Werte/ < 450 < 450 < 500 < 650 < 950 Vtypical values of distribution

@ 1 kV/µs 99% der gemessenen Werte/ < 600 < 650 < 700 < 800 < 1400 Vof measured values

@ 1 kV/µs typische Werte/ < 550 < 550 < 650 < 700 < 1100 Vtypical values of distribution

Nennableitstoßstrom 20 20 20 20 20 kANom. impulse discharge currentWelle / Wave 8/20 µs

Nennableitwechselstrom 20 20 20 20 20 ANom. alternating discharge current@ 50 Hz, 1 s

Maximaler Einzel-Ableitstoßstrom 25 25 25 25 25 kASingle impulse discharge currentWelle / Wave 8/20 µs

Ableitwechselstrom 100 100 100 100 100 AAC discharge current9 Zyklen / Cycles, @ 50 Hz

Isolationswiderstand > 10 > 10 > 10 > 10 > 10 GΩInsulation resistance

Kapazität < 1,5 < 1,5 < 1,5 < 1,5 < 1,5 pFCapacitance

RAB0177-2

+0,1 0,3

ø8_

+0,20,156,05 _

A80-…

RAB0004-Q

60+4

ø1

6,05±0,2

+0,1 0,3

ø8_

A81-…

RAB0166-L

0,3+0,18 _

9±0,

3

8,5±0,3

45˚±

3˚

6,05±0,2

9,6±0,3

11,3±0,3

A81-…SMD

39EPCOS AG


A83Serie/Series

Heavy-Duty-Typen / Heavy-Duty Types20 kA /20 A • Ø 8 x 20 mm

Typ / Type A83-C90 A83-A230X A83-A350XBestell-Nr. / Ordering code Q69-X144 Q69-X142 Q69-X286

Nennansprechgleichspannung UagN 90 230 350 VNom. dc spark-over voltage VsdcN

Toleranz der UagN ± 20 ± 20 ± 20Tolerance of VsdcN %


@ 100 V/µs 99% der gemessenen Werte/ < 500 < 500 < 700 Vof measured values

@ 100 V/µs typische Werte/ < 450 < 450 < 650 Vtypical values of distribution

@ 1 kV/µs 99% der gemessenen Werte/ < 600 < 650 < 800 Vof measured values

@ 1 kV/µs typische Werte/ < 550 < 550 < 700 Vtypical values of distribution

Nennableitstoßstrom 20 20 20 kANom. impulse discharge currentWelle / Wave 8/20 µs

Nennableitwechselstrom 20 20 20 ANom. alternating discharge current@ 50 Hz, 1 s

Maximaler Einzel-Ableitstoßstrom 25 25 25 kASingle impulse discharge currentWelle / Wave 8/20 µs

Ableitwechselstrom 100 100 100 AAC discharge current9 Zyklen / Cycles, @ 50 Hz

Isolationswiderstand > 10 > 10 > 10 GΩInsulation resistance

Kapazität < 1,5 < 1,5 < 1,5 pFCapacitance

RAB0178-A

6,05±0,2

ø7,6

±0,2

20±0,5 ø7,6

±0,2

+0,2 0,4

ø8_

A83-…

40 EPCOS AG


A7Serie/Series

Hochspannungstypen / High-Voltage Types10 kA /10 A • 2,5 kA / 2,5 A • Ø 8 x 8 mm

Typ / Type A71-H08X A71-H10X A71-H14X A71-H16X A71-H25X A71-H35X A71-H45XBestell-Nr. / Ordering code Q69-X214 Q69-X382 Q69-X218 Q69-X261 Q69-X219 Q69-X220 Q69-X259

Nennansprechgleichspannung UagN 800 1000 1400 1600 2500 3500 4500 VNom. dc spark-over voltage VsdcN

Toleranz der UagN ± 15 ± 15 ± 20 ± 20 ± 20 ± 20 ± 20 %Tolerance of VsdcN


@ 100 V/µs 99% der gemessenen Werte/ < 1100 < 1300 < 2100 < 2300 < 3900 < 4900 < 5800 Vof measured values

@ 100 V/µs typische Werte/ < 1000 < 1200 < 2000 < 2200 < 3800 < 4800 < 5700 Vtypical values of distribution

@ 1 kV/µs 99% der gemessenen Werte/ < 1200 < 1400 < 2200 < 2400 < 4000 < 5000 < 6000 Vof measured values

@ 1 kV/µs typische Werte/ < 1100 < 1300 < 2100 < 2300 < 3900 < 4900 < 5800 Vtypical values of distribution

Nennableitstoßstrom 10 10 10 2,5 2,5 2,5 2,5 kANom. impulse discharge currentWelle / Wave 8/20 µs

Nennableitwechselstrom 10 10 10 2,5 2,5 2,5 2,5 ANom. alternating discharge current@ 50 Hz, 1 s

Maximaler Einzel-Ableitstoßstrom 10 10 10 2,5 2,5 2,5 2,5 kASingle impulse discharge currentWelle / Wave 8/20 µs

Ableitwechselstrom > 65 > 65 > 65 > 2,5 > 2,5 > 2,5 > 2,5 AAC discharge current9 Zyklen / Cycles, @ 50 Hz

Isolationswiderstand > 10 > 10 > 10 > 10 > 10 > 10 > 10 GΩInsulation resistance

Kapazität < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 pFCapacitance

RAB0129-H

60+4

7,9±0,3

ø1

+0,2 0,4

ø8_

A71-H…

41EPCOS AG


L7Serie/Series

Folgestromtypen / Follow-On Current Types5 kA /5 A • Ø 8 x 8 mm

Typ / Type L71-A270X L71-A470X L71-A800XBestell-Nr. / Ordering code Q69-X203 Q69-X201 Q69-X204


Toleranz der UagN –10/+ 25 –10/+ 25 –10/+ 25 %Tolerance of VsdcN






Nennableitstoßstrom 5 5 5 kANom. impulse discharge currentWelle / Wave 8/20 µs

Nennableitwechselstrom 5 5 5 ANom. alternating discharge current@ 50 Hz, 1 s

Max. Folgestrom während einer 200 200 200 ASpannungshalbwelle bei 50 HzMax. follow-on current during1 voltage half cycle at 50 Hz



RAB0129-H

60+4

7,9±0,3

ø1

+0,2 0,4

ø8_

L71-A…

42 EPCOS AG

Ableiter-Varistor-HybridArrester-Varistor Hybrid

HybridSerie/Series

Ableiter-Varistor-KombinationArrester-Varistor Combination

Typ / Type T4N-A230XFVBestell-Nr. / Ordering code Q69-X748

Betriebsspannung (Gleichspannung + Signalspannung) max. 150 VNetwork operating voltage (DC supply + AC ring voltage)


@ 1 kV/µs 99% der gemessenen Werte/ < 3501) Vof measured values

Nennableitstoßstrom 10 kANom. impulse discharge currentWelle / Wave 8/20 µs

Einzel-Ableitstoßstrom 20 kASingle impulse discharge currentWelle / Wave 8/20 µs

Nennableitwechselstrom 10 ANom. alternating discharge current@ 50 Hz, 1 s

Lebensdauer, 400 Zyklen 1000 ASurge life, 400 operationsWelle / Wave 10/700 µs

Isolationswiderstand > 10 GΩInsulation resistance

Kapazität < 85 pFCapacitance

1) Bei einem Kurzschlussstrom di/dt ≤ 10 A/µs und einer Leerlaufspannung du/dt ≤ 1 kV/µsAt short circuit current rate of rise ≤ 10 A/µs and at open voltage rate of rise ≤ 1 kV/µs

RAB0194-R

4,4±0,34,4±0,3

ø1

0,4±0,05

14,3±0,3

10,7

±0,5

15±0

,5

8,3±0,3

RAB0198-P

T4N-A230XFV

Aufbau: Ableiter für schwere Belastung in Kombination mitzwei spannungsabhängigen Widerständen (Varistoren) undeinem Kurzschlussmechanismus. Anwendung: Amtsanlagenund Teilnehmerendgeräte.

Vorteile:

a Niedrige Klemmspannung a Kurze Ansprechzeita Hohe Strombelastbarkeita Für Primär- und Sekundärschutza Verbesserter Schutzpegel bei hoher Verlustleistunga Geeignet zum Schutz schneller Datennetze

Construction: Heavy-duty surge arrester in combination withtwo voltage-dependant resistors (varistors) and a fail-safe mecha-nism. Applications: Protection of telecommunication installationsat the central office and the subscriber (station protection).

Benefits:

a Low clamping voltage level a Fast response timea High-current handling capabilitya Comprises primary and secondary protectiona Improves protection levels while maintaining

energy dissipation capabilitya Applicable for protection of high-speed data

transmission networks

43EPCOS AG


T9Serie/Series

Mini-Bauformen / Mini Versions5 kA / 5 A • Ø 5 x7,6 mm

Typ / Type T90-A90X T90-A230X T90-A350XBestell-Nr. / Ordering code 1) Q69-X670 1)

Typ / Type T90-A230XFBestell-Nr. / Ordering code Q69-X671


Toleranz der UagN ± 20 ± 20 ± 20 %Tolerance of VsdcN






Nennableitstoßstrom 5 5 5 kANom. impulse discharge currentWelle / Wave 8/20 µs(a – e oder / or b–e)

Nennableitwechselstrom 5 5 5 ANom. alternating discharge current@ 50 Hz, 1 s(a – e oder / or b–e)




RAB0170-E

0,4±0,05

3±0,15

1,6±0,1

7,6±0,2

ø4,7

±0,1

ø5±0

,1

T90-…X

RAB0171-M

8,8±0,25,35

±0,2

0,4±0,05

1,6±0,13±0,15

7,6±0,2

T90-…XF

44 EPCOS AG


ETSerie/Series

Typ / Type ET90X ET230X ET350X ET600XBestell-Nr. / Ordering code 1) Q69-X105 Q69-X982 Q69-X983


Toleranz der UagN ± 20 ± 20 ± 20 ± 20 %Tolerance of VsdcN


@ 100 V/µs 99% der gemessenen Werte/ < 500 < 600 < 800 < 1200 Vof measured values

@ 100 V/µs typische Werte/ < 450 < 550 < 700 < 1100 Vtypical values of distribution

@ 1 kV/µs 99% der gemessenen Werte/ < 600 < 750 < 950 < 1300 Vof measured values

@ 1 kV/µs typische Werte/ < 550 < 650 < 850 < 1200 Vtypical values of distribution


Nennableitwechselstrom 5 5 5 5 ANom. alternating discharge current@ 50 Hz, 1 s


Ableitwechselstrom > 35 > 35 > 35 > 35 AAC discharge current9 Zyklen / Cycles, @ 50 Hz

Isolationswiderstand > 1 > 1 > 1 > 1 GΩInsulation resistance

Kapazität < 1,5 < 1,5 < 1,5 < 1,5 pFCapacitance


Light-Duty-Typen / Light-Duty Types5 kA / 5 A • Ø 8 x10 mm

RAB0169-B

4,4±0,3

ø1

4,4±0,3

ø8_+0

,2 0,1

13,4 2_

10±0,3

4,5+

1,5

15±0

,5

ET…

45EPCOS AG


T3Serie/Series

Typ / Type T30-A90X T30-A230X T30-A350X T30-A420XBestell-Nr. / Ordering code Q69-X303 Q69-X306 Q69-X318 Q69-X304

Typ / Type T31-A230X T31-A350XBestell-Nr. / Ordering code Q69-X313 Q69-X309

Typ / Type T33-A230X T33-A350XBestell-Nr. / Ordering code Q69-X980 1)


Toleranz der UagN

Tolerance of VsdcN ± 20 ± 20 ± 20 + 25/–15 %













Medium-Duty-Typen / Medium-Duty Types10 kA / 10 A • Ø 6 x 8 mm

RAB0180-L

1,5±0,1

ø6±0

,1

3,3±0,1

+0,20,18,1_

T30-…

8,1±0,2

ø6±0

,1

ø1

49±3

15,5

±1RAB0181-U

T31-…

RAB0185-S

9±0,

5

8,1±0,2

ø6±0

,1

6,5±0,5ø1

6,5±0,5

T33-…

46 EPCOS AG


T8Serie/Series

Medium-Duty-Typen / Medium-Duty Types10 kA / 10 A • Ø 8 x 10 mm

Typ / Type T80-A90X T80-A230X T80-A350X T83-C600XBestell-Nr. / Ordering code Q69-X836 Q69-X938 Q69-X850 Q69-X853

Typ / Type T81-A90X T81-A230X T81-A350X T87-C600X2)

Bestell-Nr. / Ordering code Q69-X844 Q69-X847 Q69-X919 Q69-X855

Typ / Type T83-A90X T83-A230X T83-A350XBestell-Nr. / Ordering code Q69-X830 Q69-X891 Q69-X869

Typ / Type T88-A230XSMDBestell-Nr. / Ordering code 1)


Toleranz der UagN ± 20 ± 20 ± 20 – 30 / + 17 %Tolerance of VsdcN


@ 100 V/µs 99% der gemessenen Werte < 400 < 450 < 700 < 900 Vof measured values


@ 1 kV/µs 99% der gemessenen Werte < 450 < 650 < 900 < 1100 Vof measured values

@ 1 kV/µs typische Werte < 350 < 600 < 800 < 1000 Vtypical values of distribution


Nennableitwechselstrom 10 10 10 10 ANom. alternating discharge current@ 50 Hz, 1s





1) In Vorbereitung / In preparation 2) Ohne Abbildung / Not illustrated

RAB00022

10±0,3

4,25±0,15

ø7,2

±0,2

1,5±0,1

ø8+0

,25

T80…

RAB0183-B

10±0,3

ø1

47±3ø1

+0,2 0,1

ø8_

22+0

,5 1,5

_

T81…

RAB0184-J

10±0,3

ø14,4±0,3

4,5+

1,5

213,4 _

+0,2 0,1

ø8_

15±0

,5

4,4±0,3

T83… T88-A230XSMD

RAB0187-9

8,25

±0,1

58,

25±0

,15

1,7

ø8±0

,1

10,5±0,3

12,5±0,3

47EPCOS AG


T8Serie/Series

Mit Kurzschlussfeder / With Short-Circuit Spring10 kA / 10 A • Ø 8 x 10 mm

Type / TypeNennansprechgleichspannung Bestell-Nr. / Ordering code

90 V T83-A90XF1 T83-A90XF4Q69-X843 Q69-X835

230 V T80-A230XF T83-A230XF1 T83-A230XF4Q69-X838 Q69-X942 Q69-X887

T85-A230XF41)

Q69-X926

250 V T80-A250XF T83-A250XF4Q69-X823 Q69-X899

T85-A250XF41)

Q69-X851


T85-A350XF41)

Q69-X923

420 V T80-A420XFQ69-X837

1) Ausführung mit verkürzter Drahtlänge / Design with shorter lead length

Die Positionierungsvarianten ...F1 und ...F4 zeigen die in der Praxis bevorzugte Anordnung der Kurzschlussfeder. Dieelektrischen Kennwerte entsprechen den Angaben für dieGrundtypen (ohne Kurzschlussfeder) auf der Seite 46. AndereSpannungen und Ausführungen der Anschlussdrähte, sowieAnordnung der Kurzschlussfeder auf Anfrage.

Schaltung:a, b Aderelektrodee MittelelektrodeT Temperaturgesteuerter


Circuit:a, b Tip, ring electrodee Center electrodeT Temperature-controlled

short-circuit mechanism

Variants ...F1 and ...F4 are the most common positions for theshort-circuit spring. The electrical characteristics are the sameas those given for the corresponding types without short-circuitspring on page 46. Alternative voltages, lead configurationsand spring positions on request.

RAB0188-H

10±0,3

11,5±0,30,1ø8 +0,25_

4,6

0,3

_5,

6±0,

3

RAB0189-Q

2

10±0,3

13,4 _ø8

+0,2

5

+116

,54,5+

1,5

0,7

_4,4±0,3 4,4±0,3

ø1

T8…XF T8…XF1

10±0,3

13,4 2_

4,5+

1,5

15,5

+1 0,7

_

4,4±0,3 4,4±0,3

RAB0190-T

ø1

ø8+0

,25

T8…XF4

a

T T

e

b

48 EPCOS AG


T2Serie/Series

Heavy-Duty-Typen / Heavy-Duty Types20 kA / 10 A • Ø 8 x 10 mm


Typ / Type T21-A230X T21-A250X T21-A350XBestell-Nr. / Ordering code Q69-X892 Q69-X880 1)



Toleranz der UagN ± 20 ± 20 ± 20 ± 20 %Tolerance of VsdcN









Ableitwechselstrom 50 50 50 50 AAC discharge current9 Zyklen/Cycles, @ 50 Hz




RAB00022

10±0,3

4,25±0,15

ø7,2

±0,2

1,5±0,1

ø8+0

,25

T20-…

RAB0183-B

10±0,3

ø1

47±3

ø1

+0,2 0,1

ø8_

22+0

,5 1,5

_

T21-…

RAB0184-J

10±0,3

ø14,4±0,3

4,5+

1,5

213,4 _

+0,2 0,1

ø8_

15±0

,5

4,4±0,3

T23-…

49EPCOS AG


T2Serie/Series

Mit Kurzschlussfeder / With Short-Circuit Spring20 kA / 10 A • Ø 8 x 10 mm

Type / TypeNennansprechgleichspannung Bestell-Nr. / Ordering code


T25-A230XF11)

Q69-X863

250 V T23-A250XF1 T23-A250XF4Q69-X981 Q69-X886

350 V T23-A350XF1 T23-A350XF4Q69-X724 Q69-X700

420 V T20-A420XF T23-A420XF4Q69-X758 Q69-X714

1) Ausführung mit verkürzter Drahtlänge / Design with shorter lead length

Die Positionierungsvarianten ...F1 und ...F4 zeigen die in der Praxis bevorzugte Anordnung der Kurzschlussfeder. Dieelektrischen Kennwerte entsprechen den Angaben für dieGrundtypen (ohne Kurzschlussfeder) auf der Seite 48. AndereSpannungen und Ausführungen der Anschlussdrähte, sowieAnordnung der Kurzschlussfeder auf Anfrage.

Schaltung:a, b Aderelektrodee MittelelektrodeT Temperaturgesteuerter


Circuit:a, b Tip, ring electrodee Center electrodeT Temperature-controlled

short-circuit mechanism

Variants ...F1 and ...F4 are the most common positions for theshort-circuit spring. The electrical characteristics are the sameas those given for the corresponding types without short-circuitspring on page 48. Alternative voltages, lead configurationsand spring positions on request.

RAB0188-H

10±0,3

11,5±0,30,1ø8 +0,25_

4,6

0,3

_5,

6±0,

3

RAB0189-Q

2

10±0,3

13,4 _

ø8+0

,25

+116

,54,5+

1,5

0,7

_4,4±0,3 4,4±0,3

ø1

T2…XF T2…XF1

10±0,3

13,4 2_

4,5+

1,5

15,5

+1 0,7

_

4,4±0,3 4,4±0,3

RAB0190-T

ø1

ø8+0

,25

T2…XF4

a

T T

e

b

50 EPCOS AG


T6Serie/Series

Heavy-Duty-Typen / Heavy-Duty Types20 kA / 20 A • Ø 9,5 x 11,5 mm

Typ / Type T60-A260X T60-C350X T60-C600X T60-C650XBestell-Nr. / Ordering code Q69-X755 1) 1) Q69-X726

Typ / Type T61-C350X T61-C600X T61-C650XBestell-Nr. / Ordering code Q69-X770 Q69-X882 Q69-X723

Typ / Type T63-C350X T63-C600X T63-C650XBestell-Nr. / Ordering code Q69-X746 Q69-X883 Q69-X699


Ansprechgleichspannung 210 – 310 300 – 500 420 – 700 500 – 800 VDC spark-over voltage













RAB0191-2

11,5±0,4

5±0,2

ø8,3

±0,2

1,5±0,1

+0,2

50,

1ø9

,5_

T60-…

RAB0192-A

11,5±0,4

ø1

75±3

ø1

38,5

±2+0,2

50,

1ø9

,5_

T61-…

RAB0193-I

11,5±0,4

6±0,5

215 _

6±0,5

4,5_ 1,

5+1 0,

516

_

+0,2

5ø9

,50,

1_

ø1

T63-…

51EPCOS AG

SchaltfunkenstreckenSwitching Spark Gaps

Allgemeine technische Information

Moderne Hochdruckgasentladungs-lampen werden immer häufigerdurch Impulszündgeräte gezündet.Die Effektivität eines solchen Zünd-gerätes wird maßgeblich durch dieEigenschaften des Schaltelementesbestimmt. Wünschenswert ist einextrem schneller und nahezu verlust-los arbeitender Schalter mit einemhohen Isolationswiderstand im nicht-leitenden Zustand. Außerdem soll ermöglichst klein, robust, sehr zuverläs-sig und in einem weiten Temperatur-bereich einsetzbar sein. Die EPCOS-Schaltfunkenstrecke erfülltunter Ausnutzung des physikalischenPrinzips der Lichtbogenentladungdiese Anforderungen wie kein zweitesBauelement:Die enorme Geschwindigkeit mit dersich der Lichtbogen ausbildet sowieseine hohe Stromtragfähigkeit ermög-lichen die Erzeugung von Kurzzeit-impulsen (einige 10 µs Dauer) mitextrem hohen Strom- bzw. Span-nungsanstiegszeiten (10 kA/µs bzw.100 kV/µs) bei geringer Verlustlei-stung. Der Isolationswiderstand wirdim nichtleitenden Zustand durch die

äußerst geringen Leckströme bestimmtund liegt typabhängig im MΩ-Bereich.Mit der Konstruktion und dem Aufbauunserer Schaltfunkenstrecken sowiedem hohen Qualitätsstandard unsererFertigung (QS 9000, VDE) erfüllen wir die Anforderungen der Automobil-industrie an die Zuverlässigkeit vonBauelementen. Die Funkenstreckenhaben sich bereits seit mehreren Jah-ren millionenfach beim Zünden vonXenon-Frontscheinwerfern bewährt.Der prinzipielle Aufbau eines Impuls-zündgerätes mit Ladewiderstand,Zündkondensator, Schaltfunkenstreckeund Hochspannungstransformator istin Bild 1 dargestellt.

General technical information

It is increasingly common practice touse pulse igniters to ignite modernhigh-pressure gas-discharge lamps.The performance of these compo-nents is significantly determined bythe properties of the switching ele-ment. The ideal element would be anextremely fast switch operating almostwithout losses with a high insulatingresistance in the non-conductingstate. It would also be as compact aspossible, rugged, highly reliable and

capable of operating within a widetemperature range. Switching spark gaps from EPCOSsatisfy these requirements better thanany other component by exploitingthe principle of arc discharge:The enormous speed at which theelectric arc is formed as well as itshigh current carrying capability allowthe generation of brief pulses (ofsome 10 µs duration) with extremelyhigh current and voltage rise times(10kA/µs and 100kV/µs) and lowlosses. The insulating resistance in thenon-conducting state is determinedby the extremely low leakage currentsand is in the MΩ range, the actualvalue depending on the type.The design and assembly of our sparkgaps as well as the high quality stan-dard of our manufacturing process(QS 9000, VDE) satisfy the tough re-quirements made by the automotiveindustry on component reliability.Our spark gaps have already provedtheir worth in igniting xenon head-lights several millions of times overfor many years.The basic design of a pulse igniterwith a charging resistor, an ignitioncapacitor, a spark gap and a high-voltage transformer is shown in Fig.1.

Prinzipschaltkreis ImpulszündgerätBasic Circuit Pulse Igniter

RAB0223-W

C LastLoad

SchaltfunkenstreckeSwitching spark gapR

Bild / Fig. 1


Beim Erreichen der Zündspannungder Schaltfunkenstrecke wird die imKondensator gespeicherte Energieüber die Primärseite des Transforma-tors entladen und erzeugt auf derSekundärseite die benötigten Hoch-spannungsimpulse. Deren Ampli-tuden werden durch die gewählteZündspannung der Schaltfunken-strecke sowie durch das Überset-zungsverhältnis des Übertragers be-stimmt, die Wiederholfrequenz kanndurch den Ladewiderstand einge-stellt werden.

Aufbau

Der Aufbau von gasgefüllten Schalt-funkenstrecken ähnelt dem in dieserProduktschrift dargestellten Aufbaueines Ableiters mit 2 Elektroden.Durch Anpassung konstruktiver Merk-male wie Elektrodenabstand und -form, Elektrodenaktivierungsmasse,Art und Druck des Füllgases sowieAnzahl, Art und Lage der Zündhilfenwerden die für Schaltanwendungennotwendigen elektrischen Eigen-schaften und die hohen Schaltzahleneingestellt. Die hochfeste Hartlotver-

bindung zwischen den Elektrodenund dem Keramikisolator garantiertdie hohe Zuverlässigkeit des Bauteilsin einem weiten Temperaturbereich.

Anwendung

Typenreihe CAS02XZündgeräte für Gasherde,Befeuerungsanlagen

Prinzip: Die Schaltfunkenstreckeerzeugt primärseitig den Stromimpulsfür den Zündtransformator, der übersein Übersetzungsverhältnis sekundär-seitig die zum Zünden eines Gasge-misches erforderliche Hochspannungvon typisch 12 kV erzeugt.

Typenreihe SSGZündgeräte für die Kalt- undHeißzündung von Hochdruck- und Ultrahochdruckgasentladungs-lampen für Video- und Datenprojektoren, Allgemeinbeleuch-tung (z.B. Stadion- und Studiobe-leuchtung, Effektbeleuchtung vonVerkaufsflächen), Sonderanwendungen (Endoskopie-beleuchtung)

Prinzip: Die im Zündkreis generiertenHochspannungsimpulse werden dervom Vorschaltgerät bereitgestelltenLampen-Betriebsspannung überlagert.Durch die geringen Verluste beimSchalten mit Schaltfunkenstreckenlassen sich die Zündkreise so dimen-sionieren, dass wenige Impulse – imExtremfall ein Impuls – ausreichen,um die Hochdruckgasentladungs-lampe zu zünden.

Typenreihe FSZündgeräte für Xenon-Gasent-ladungslampen für Kfz- Frontschein-werfer, Zusatzscheinwerfer für Bau- und Untertagetechnik.Prinzip: Wie bei SSG beschrieben.

52 EPCOS AG

Schaltbeispiel für CAS02XCircuit Example for CAS02X

RAB0224-E

CAS02X

1,5 µF/2,2 µF

56 kΩDiode

ZündfunkenIgnition spark

Bild / Fig. 2

53EPCOS AG


When the ignition voltage of thespark gap is reached, the energystored in the capacitor is dischargedvia the primary side of the trans-former and generates the requiredhigh-voltage pulses on the secondaryside. Their amplitude is determinedby the ignition voltage of the sparkgap and by the winding ratio of thetransformer. The repetition frequencycan be set by selecting a suitablecharging resistor.

Construction

The construction of gas-filled switch-ing spark gaps is similar to that of thesurge arrester with two electrodesshown in this brochure. The electricalproperties required for switching ap-plications and the long switching lifeare set by matching design featuressuch as the spacing and shape of theelectrodes, the electrode activatingcompound, the type and pressure ofthe filling gas as well as the number,type and position of the ignition aids.The rugged hard-solder connectionbetween the electrodes and theceramic insulator guarantee highreliability within a wide temperaturerange.

Application

Type series CAS02XIgniters for gas cookers and centralheating systems

Principle: The switching spark gapgenerates the current pulse for theignition transformer on the primaryside. This in turn generates the highvoltage required to ignite the gasmixture, typically of 12 kV, on thesecondary side via its winding ratio.

Type series SSGIgniters for the cold and hot ignitionof high and ultra-high pressure gas-discharge lamps for video and dataprojectors, general illumination (suchas stadium and studio illumination,illumination of goods in stores), andspecial applications (endoscopyillumination)

Principle: The high-voltage pulsesgenerated in the ignition circuit aresuperposed onto the lamp operatingvoltage supplied by the ballast.Thanks to the low losses incurred in switching with spark gaps, theignition circuits can be dimensionedso that a few pulses – in the extremecase one pulse – suffice to ignite thehigh-pressure gas-discharge lamp.

Type series FSIgniters are found in xenon dischargelamps for automotive headlamps aswell as in auxiliary lamps used in theconstruction and mining industries.

Principle: As described for the SSG.

RAB0225-M

VorschaltgerätElectronic ballast

TransformatorTransformer

HID-LampeHID lamp

SchaltfunkenstreckeSwitching spark gapGenerierung

HochspannungsimpulsSuperimposed pulse igniter

Typische Daten / Characteristical Data

SchaltzeitSwitching time <50 ns

Schaltstromscheitelwert (typabhängig)Switching current, peak value (depending on the type) <1000 A

Energie pro Entladung (typabhängig)Energy per discharge (depending on the type) <200 mJ

Lebensdauer (Schaltungen) 1)

Service life (switchings) 1) 105 …106

BogenbrennspannungArc voltage 10…200 V

Bild / Fig. 3

1) Die Anzahl der Schaltungen und Durch-bruchspannung während der Lebens-dauer werden maßgeblich durch dieZündkreisparameter, d.h. durch dieKapazität des Zündkondensators sowiedie Primärinduktivität des Hochspan-nungstransformators bestimmt. DieAuslegung dieser Schaltungen variiertvon Anwender zu Anwender. Daherhaben wir diese Werte in der Tabellenicht aufgenommen.Datenblätter mit Werten für Schalt-zahlen und Durchbruchspannungen,stehen auf Anfrage zur Verfügung.

1) The number of switching operations andthe breakdown voltage occurring duringthe component’s service life are signifi-cantly determined by the ignition circuitparameters, i.e. by the capacitance ofthe ignition capacitor as well as theprimary inductance of the high-voltagetransformer. Because the layout of thecircuits depends on the user, these valueshave not been included in the table. Data sheets with values for switchingoperations and breakdown voltagesobtained from standardized test circuitsare available upon request.


54 EPCOS AG

Typ/ Ø x Länge Durchbruchspannung Schaltfrequenz Isolationswiderstand Betriebstemp.Type Ø x length Initial breakdown voltage Switching frequency Insulation resistance Operating temp.

Bestell-Nr. /Ordering code mm V1) Hz MΩ °C

CAS02X 8 x 6 190 … 255 2 … 3 ≥ 100 – 40 … 125Q69-X68

SSG03X-1 8 x 8 350 ± 15% 100 ≥ 100 – 40…125Q69-X23

SSG08X-1 8 x 8 800 ± 15% ≤ 400 ≥ 100 0 … 100Q69-X24

SSG1X-1 8 x 8 1000 + 18/–15% ≤ 400 ≥ 100 0 … 100Q69-X25

SSG3X-1 8 x 8 3000 + 18/–15% ≤ 400 ≥ 100 0 … 100Q69-X26

SSG5X-1 8 x 8 5000 ± 20% ≤ 400 ≥ 100 0 … 100Q69-X27

FS02X-1 8 x 8 235 ± 12% ≤ 1000 ≥ 100 – 40 … 125Q69-X323

FS04X-1J 8 x 6 400 ± 12% ≤ 200 ≥ 10 – 40 … 125Q69-X347

FS04X-1 8 x 8 400 ± 12% ≤ 200 ≥ 10 – 40 … 125Q69-X321

FS06X-1 8 x 8 610 ± 12% ≤ 200 ≥ 10 – 40 … 125Q69-X322

FS08X-1J 8 x 6 800 ± 12% ≤ 400 ≥ 100 – 40 … 150Q69-X354

FS08X-1 8 x 8 800 ± 12% ≤ 400 ≥ 100 – 40 … 150Q69-X334

FS1X-1 8 x 8 1000 + 13/–10% ≤ 400 ≥ 100 – 40 … 125Q69-X340

FS3X-1 8 x 8 3000 + 18/–15% ≤ 100 ≥ 100 – 40 … 125Q69-X329

FS5,5X-1 8 x 8 5500 ± 12% ≤ 100 ≥ 100 – 40 … 125Q69-X344

1) Ionisiert / Ionized

RAB0195-Z

ø8±0

,2

ø0,8

6,05±0,2

60 1_+4

RAB0196-8

7,9±0,3

ø1

+0,2 0,4

ø8_

+4160 _

RAB0197-G

7,9±0,3

ø1

+0,2 0,4

ø8_

1)

FS ... J: 6,05±0,21)

160 +4_

CAS… SSG… FS…

Allgemeine technische Angaben zu den Themen:

Qualität S. 24 – 27 Umweltschutz und Produktsicherheit 28 – 29 Einbauhinweise, Gurtung und Verpackung 30 – 32

General technical information on the following topics:

Quality p. 24 – 27 Environmental protection and product reliability 28 – 29 Mounting, taping, packing 30 – 32

)4'37 %+

Herausgegeben von EPCOS AG, Marketing KommunikationPostfach 801709, 81617 München, DEUTSCHLAND (089) 636-09, FAX (089) 636-2 2689 EPCOS AG 2000. Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung, Veröffentlichung, Verbreitung und Verwertung dieserBroschüre und ihres Inhalts ohne ausdrückliche Genehmigung der EPCOS AG nicht gestattet.Mit den Angaben in dieser Broschüre werden die Bauelemente spezifiziert, keine Eigenschaften zugesichert. Bestellungenunterliegen den vom ZVEI empfohlenen Allgemeinen Lieferbedingungen für Erzeugnisse und Leistungen derElektroindustrie, soweit nichts anderes vereinbart wird. Diese Broschüre ersetzt die vorige Ausgabe. Fragen über Technik,Preise und Liefermöglichkeiten richten Sie bitte an den Ihnen nächstgelegenen Vertrieb der EPCOS AG oder an unsereVertriebsgesellschaften im Ausland. Bauelemente können aufgrund technischer Erfordernisse Gefahrstoffe enthalten.Auskünfte darüber bitten wir unter Angabe des betreffenden Typs ebenfalls über die zuständige Vertriebsgesellschafteinzuholen.

Published by EPCOS AG, Marketing CommunicationsP.O.B. 801709, 81617 Munich, GERMANY ++49 89 636-09, FAX (089) 636-2 2689 EPCOS AG 2000. All Rights Reserved. Reproduction, publication and dissemination of this brochure and the informationcontained therein without EPCOS’ prior express consent is prohibited.The information contained in this brochure describes the type of component and shall not be considered as guaranteedcharacteristics. Purchase orders are subject to the General Conditions for the Supply of Products and Services of theElectrical and Electronics Industry recommended by the ZVEI (German Electrical and Electronic Manufacturers’Association), unless otherwise agreed. This brochure replaces the previous edition. For questions on technology, prices anddelivery please contact the Sales Offices of EPCOS AG or the international Representatives. Due to technical requirementscomponents may contain dangerous substances. For information on the type in question please also contact one of ourSales Offices.

Überspannungsableiter und Schaltfunkenstrecken …antriebstechnik.fh-stralsund.de › 1024x768 ›...

Documents

Transcript of Überspannungsableiter und Schaltfunkenstrecken …antriebstechnik.fh-stralsund.de › 1024x768 ›...